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Als Auslöser dienender elektrischer Haltemagne. t
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Wir-Haltemagneten, durch die eine erhebliche Steigerung der Empfindlichkeit gegenüber dem bekannten
Sperrmagneten erzielt wird. Der Haltemagnet gemäss der Erfindung hat zwei Schenkel und einen in der
Haltelage an beiden Schenkeln anliegenden Anker aus ferromagnetischem Baustoff, ist durch einen zwi- schen den Schenkeln angeordneten Dauermagneten erregt und trägt an einem oder beiden Schenkeln Er- regerwicklungen, wobei zwischen den Schenkeln auf der dem Anker abgewendeten Seite der Wicklungen ein magnetischer Nebenschluss vorgesehen ist.
Erfindungsgemäss ist der magnetische Nebenschluss von einem an den Schenkeln anliegenden. ferromagnetischen Einsatzkörper gebildet, der im Vergleich zum
Anker unter etwa gleichem magnetischen Übergangswiderstand mit den Schenkeln zusammenwirkt, wo- bei bei einer den gesamten Fluss des Dauermagneten in den Einsatzkt ; rper abdrängenden Erregung der
Wicklungen keine Sättigung des von den Schenkeln, dem Anker und dem Einsatzkörper gebildeten Mag- netkreis eintritt.
Für den Haltemagneten gemäss der Erfindung ist es wesentlich, dass im Vergleich zu dem bekannten
Sperrma. gneten der magnetische Widerstand im Nebenschlusskreis wesentlich herabgesetzt ist. Es ist kein bewusst breit gehaltener Spalt zwischen den Schenkeln vorhanden, vielmehr hat der magnetische Übergangswiderstand zwischen dem Einsatzkörper und den Schenkeln etwa die gleiche Grösse wie der magnetische Übergangswiderstand zwischen den Schenkeln und dem Anker. Da für die Erzeugung einer grossen Kraftwirkung am Anker ein dichtes Anliegen des Ankers an den Schenkeln notwendig ist, muss ein dichtes Anliegen des Einsatzkörpers an den Schenkeln durchgeführt werden. Während bei dem Sperrmagneten der Arbeitspunkt im Sättigungsknick der magnetischen Kennlinie liegt, wird bei dem Haltemagneten gemäss der Erfindung der Arbeitspunkt in den steilsten Teil der Kennlinie gelegt.
Die Folge davon ist, dass schon kleine Erregungen ein solch starkes Abdrängen des magnetischen Flusses vom Anker auf den Nebenschluss herbeiführen, dass der Anker von den Schenkeln abfällt. Versuche haben gezeigt, dass an dem Haltemagneten gemäss der Erfindung die Empfindlichkeit ein Mehrfaches der des Sperrmagneten beträgt. Dazu kommt noch, dass der Raumbedarf für den erfindungsgemässen Haltemagneten wesentlich kleiner als der Raumbedarf für einen Sperrmagneten ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Der elektrische Haltemagnet gemäss der Erfindung hat zwei Schenkel S,S und einen Anker A aus ferromagnetischem Baustoff. Der Anker A liegt in der Haltelage an beiden Schenkeln an und steht unter Wirkung der Zugfeder Z. Zwischen beiden Schenkeln S., s. befindet sich ein Dauermagnet M, der den Fluss s'erzeugt. Auf jedem Schenkel befindet sich eine Wicklung W, die bei Erregung von Wechselstrom durchflossen wird. An Stelle der beiden Wicklungen kann auch nur eine einzige Wicklung an einem der beiden Schenkel vorgesehen werden. Die Wicklung W erzeugt bei Erregung einen magnetischen Kraftfluss $g. Zwischen beiden Schenkeln ist auf der dem Anker A abgewendeten Seite der Wicklungen W ein, magnetischer Nebenschluss vorgesehen.
Erfindungsgemäss ist dieser magnetische Nebenschluss von einem ferromagnetischen Einsatzkörper N gebildet, der im Vergleich zumAnker A unter etwa gleichem magnetischen Übergangswiderstand mit den Schenkeln S,S zusammenwirkt.
Der vom Dauermagneten erzeugte Fluss cb, teilt sich somit bei Nichterregung der Wicklungen W praktisch in zwei gleiche Teilflüsse, von denen der eine den Einsatzkörper N und der andere den Anker A durchsetzt. An dem Haltemagneten gemäss der Erfindung ist der magnetische Widerstand des Dauermagneten gross gegenüber den magnetischen Widerständen des Nebenschlusses, der Schenkel und des Ankers. Der Dauermagnet wird so bemessen, dass bei Nichterregung der Wicklungen W durch seinen Fluss in keinem Teil des durch den Anker, die Schenkel und den Einsatzkörper gebildeten Magnetkreises eine Sättigung eintritt.
An dem Haltemagneten gemäss der Erfindung ist bei Erregung der Wicklungen W der von ihnen er- zeugtemagnetischeFluss g in der einenHalbwelle dem magnetischen Fluss desDauermagneten gleich- gerichtet, in der andern Halbwelle entgegengesetzt gerichtet. Wichtig für die Wirkungsweise des Haltemagneten ist nur, dass in der einen Halbwelle die Flüsse iDE und e. einander entgegengesetzt fliessen. Der Arbeitspunkt des Haltemagneten ist in den steilsten Teil der magnetischen Kennlinie gelegt. Selbst wenn die Erregung durch Wicklungen W so gross ist, dass der gesamte Fluss Oq durch den Einsatzkörper N gedrängt wird, darf noch keine Sättigung in dem Einsatzkörper stattfinden.
Bei entgegengesetzter Richtung der Flüsse wird der magnetische Fluss bei dem Übergang von den Schenkeln zu dem Anker sogeschwächt, dass der Anker unter Wirkung der Zugkraft Z von den Schenkeln abfällt.
Schon kleine Erregungen in den Wicklungen W genügen, um ein Abfallen des Ankers zu bewirken.
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wesentliche Sättigung eingetreten ist, ist für die Wirkungsweise des Haltemagneten ohne Bedeutung. Die Masse des Ankers ist nämlich so klein, dass ihre Trägheit sich auch nicht innerhalb der Zeit einer Halbwelle auswirkt, wenn sich während dieser Halbwelle der magnetische Fluss bei dem Übergang von den Schenkeln zum Anker so schwächt, dass der Anker abfallen will. Ein Umpolen des Dauermagneten bei übergrossen Erregungen in den Wicklungen W ist nicht zu befürchten, da auch in einem solchen Fall der Kraftfluss der Gegenerregung seinen Weg durch den Einsatzkörper N findet und nicht den Dauermagneten M zu durchsetzen braucht.
Der Haltemagnet gemäss der Erfindung eignet sich insbesondere als Auslöser für Fehlerstromschutzschalter, insbesondere dann, wenn darauf Wert gelegt wird, dass dieser Schalter mit einer sehr hohen Empfindlichkeit arbeitet.