CH222377A - Periodisch betätigtes Kontaktgerät für Stromrichter oder elektrische Maschinen. - Google Patents

Description

  Periodisch betätigtes Kontaktgerät für Stromrichter oder elektrische Maschinen.    Es sind Mittel bekannt geworden, mecha  nische Schalter so weitgehend von Schalt  feuer zu entlasten, dass sie auch bei grossen  Strömen und Spannungen zur Unterbrechung  von Strömen in Schaltern oder zur Strom  wendung in Stromrichtern oder elektrischen  Maschinen verwendet werden können. Dabei  hat sich ergeben, dass der magnetische An  trieb der Schalterkontakte gegenüber einem  rein mechanischen Antrieb eine Reihe von  schwerwiegenden Vorteilen aufweist, so zum  Beispiel die Vermeidung von reibenden Teilen,  welche Schmierung benötigen.

   Anderseits hat  er den Nachteil, dass mit dem bewegten Kon  taktstück ein Eisenkern verbunden werden  muss, an dem die Magnetkraft angreift, und  dass dieser die bewegte Masse des Kontakt  stückes so sehr vergrössert, dass die Gefahr  des     Prellens    beim Einschalten besteht.  



  Erfindungsgemäss wird dieser Nachteil da  durch vermieden, dass das bewegte Schaltstück  vor dem Schliessen eine starre, seine Lage    gegenüber dem festen Schaltstück vorschrei  bende Führung besitzt und diese im Augen  blick des Schliessens in eine elastische Füh  rung übergeht, und dass das Magnetsystem,  welches die Kontaktbewegung hervorruft, zu  sätzlich vom Hauptstrom oder Kontaktstrom  erregt wird, so dass die Kontaktzeiten von diesem  Strom abhängig werden. Hierbei erweist es sich  als     zweckmässig,    wenn das Kontaktstück vor  dem     Schliessen    durch eine elastische     Kraft    gegen  eine starre Auflage gedrückt wird.

   Es ist  weiter     vorteilhaft,    wenn die elastische Kraft  nach dem Schliessen so gross ist, dass auch  unter Last kein     Flattern    des Kontaktes auf  tritt. Die elastische Kraft muss zu dem Zweck  im Verhältnis zur Masse des Kontaktstückes  so gross sein, dass das Schliessen ohne Flat  tern erfolgt, dass heisst z. B. die Federkraft  soll 1000mal grösser sein als das Gewicht  des bewegten Kontaktstückes.  



  In der Zeichnung ist die Erfindung an  einem Beispiel dargestellt. 1 ist das bewegte      Kontaktstück kleinster     Masse,    welches     anit     zwei festen, in der Zeichnung     hintereinander-          liebenden    Kontaktstücken 2 zusammenarbeitet.  Der in einem Nadellager 3 geführte Hebel 4  trägt eine Isolierauflage 5, auf die das bewegte       Kontaktstück    1 in     geöffnetem    Zustand des  Kontaktes durch die vorzugsweise     trapezför-          mige    Blattfeder 6 fest aufgedrückt wird. An  Stelle einer Lagerung auf Nadeln kann auch  eine in Schneiden vorgesehen sein.

   In geöff  netem Zustand ist der Hebel 4 durch eine  nicht dargestellte Feder     angehoben    und gegen  den Anschlag 7 gedrückt. Die Kraft, mit der  1 auf 5 drückt, lässt sich mit der Schraube  8 auf den günstigsten Wert einstellen, bei  dem Flattern beim     Einschalten    vermieden  wird. Zum Schlieren des     Kontaktes    wird der  Hebel 4 nach unten bewegt, wobei sich 5  von 1 trennt und der Druck der Feder 6       schliesslich    noch durch den     Stempel    9, welcher  auf 6 zur Auflage kommt, erhöht wird. Die  in der Zeichnung     hinte-einanderliegenden    bei  den festen Kontaktstücke 2 sind auf Isolation  10 gelagert.

   Die Bewegung des Hebels 4 wird  durch einen Anker 11 hervorgerufen, welcher  von     einem    Magnetsystem 12 bewegt wird.  Das System 12 trägt eine Spule 13 mit Gleich  stromerregung. Ein rotierender Anker 14  bringt durch periodische Verringerung und       Vergrösserung    des     Luftspaltes    15 den Anker  11 zum Anziehen und Abfallen, wie es für  die gewünschte Stromunterbrechung notwendig  ist. Die     Drebaohse    des Lagers 3 liegt     genau     in der Ebene der Kontaktfläche 1, damit das  bewegte Kontaktstück 1 senkrecht auf die  festen Schienen 2 aufsetzt und     senkrecht    von  ihnen abhebt.

   Der Druckpunkt der Feder 6  liegt etwa mitten zwischen den beiden Berüh  rungsflächen der Führung 5 mit dem Kontakt  stück 1, so dar 1 im geöffneten Zustand sicher  auf 5 aufgedrückt und seine Lage zu 2 durch  die Lage von 5 fest definiert ist. In geschlos  senem Zustand liebt 5 von 1 durch entspre  chende Einstellung des Anschlags 9 so weit  ab, dar beim     Öffnen    ein Schlag auf 1 aus  geübt wird, welcher den Kontakt auch dann  sicher öffnet, wenn er durch Schaltfeuer etwas  verschweisst     seih    sollte.

   Der Kontaktdruck    des geschlossenen Schalters     wird    ausserdem  dadurch     vergröbert,    dass eine zusätzliche Er  regung 1.6 des Magnetsystems 12     vorgesehen     ist, welche, vom Laststrom oder vom Kontakt  strom     I        dureliflossen    wird. Dadurch kann  auch erreicht werden, dass die Kontaktzeit  in gewünschter Weise vom     Kontaktstrom     abhängig     gemacht    wird, was z. B. bei der  Stromwendung wünschenswert ist. Der Hebel  4 wird mit kleiner Masse ausgeführt, um die  mechanischen Beanspruchungen klein zu halten.

    Der Hub des Hebels 4 kann kleiner     als    1     mni          gehalten    werden. Wenn die Magnetkraft des       Systems    12 ihre Stärke mit der Zeit schnell       genug    ändert, ist auch bei kleinen Kontakt  zeiten die Kontaktdauer     genügend    genau fest  gelegt. Dies kann durch entsprechende Form  gebung des Ankers 15 erreicht werden.  



  Um die Schliesskraft und damit die Kontakt  zeit von ungewollten Änderungen der Luftspalte  14 und 17 unabhängig zu machen, kann man  das System 12 oder den Anker 11 durch die  Erregung 13 bis zur Sättigung magnetisieren.  Zu dem Zweck kann das Magnetsystem 12  an einer geeigneten Stelle eine Verengung  des     Eisenquerschnittes    aufweisen und derart,  z. B. mit magnetischen     Nebenschlüssen,    auf  gebaut sein, dass die Erregung durch den  Strom in 16 noch eine weitere Steigerung  der Kraft     bewirkt,    während eine Änderung  des Luftspaltes 14     sieh    auf diese Kraft nicht  auswirkt. Der Hebel 4 kann so geknickt sein,  dar auch der Luftspalt 17 angenähert in  einer Ebene mit der Achse von 3 liegt.  



  Die Erfindung eignet sich insbesondere  zur Anwendung in Verbindung mit     Mitteln,     welche die Kontakte von Schaltfeuer ent  lasten, z. B. Drosseln, welche bereits bei klei  nem Strom sich sättigen, Ventile auf der  Primärseite der Umspanner und, oder     .Parallel-          kondensatoren.    Sie kann auch als Ersatz der  üblichen Kollektoren elektrischer     -Maschinen     Verwendung finden, indem man die einzelnen  Schalter am     Stator    ringförmig anordnet und  z. B. mit ihrer Hilfe die     Wechselspannung     des     Stators    gleichrichtet.

   Man     kann    die ein  zelnen Schalter aber auch in Reihe neben  einander anordnen und statt des rotierenden      Ankers 14 eine andere, insbesondere elek  trische nicht     sinusförmige    Erregung des  Systems 12 anbringen. Bei sehr grossem Strom  werden die festen Schienen 2 künstlich z. B.  mit Wasser gekühlt, damit das Kontaktstück  1 und der ganze Schalter klein bleiben können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Periodisch betätigtes Kontaktgerät für Stromrichter oder elektrische Maschinen, bei dem das bewegte Kontaktstück durch Ände rung eines magnetischen Flusses geschlossen und geöffnetwird, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegte Schaltstück vor dem Schliessen eine starre, seine Lage gegenüber dem festen Schaltstück vorschreibende Führung besitzt und diese im Augenblick des Schliessens in eine elastische Führung übergeht, und dass das Magnetsystem, welches die Kontaktbewe gung hervorruft, zusätzlich vom Hauptstrom oder Kontaktstrom erregt wird, so dass die Kontaktzeiten von diesem Strom abhängig werden. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1.

   Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktstück vor dem Schliessen durch eine elastische Kraft gegen eine starre Auflage gedrückt wird. 2. Gerät nach Patentanspruch und Unter- anspruclr 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Kraft nach dem Schliessen so gross ist, dass auch unter Last kein Flattern des Kontaktes auftritt. 3. Gerät nach Patentanspruch und -Unter- ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daf') die elastische Kraft etwa 1000mal grösser ist als das Gewicht des bewegten Kontaktstückes. 4.

   Gerät nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die starre Führung des bewegten Kontaktstückes durch einen auf Nadeln gelagerten Hebel gebildet wird. 5. Gerät nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die starre Führung des bewegten Kontaktstückes durch einen in Schneiden gelagerten Hebel gebildet wird. 6. Gerät nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als elastische Führung eine trapezförmige Blatt feder Verwendung findet. 7.

   Gerät nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehpunkt des Hebels in der ver längerten Ebene der Kontaktfläche liegt. B. Gerät nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Doppelunterbrechung mit zwei festen und einem beweglichen Kontaktstück verwendet wird, und dass der Angriffspunkt der elastischen Führung zwischen den Angriffspunkten der starren Führung wirksam wird. 9. Gerät nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt durch das starre Führungsglied mit einem Schlag geöffnet wird. 10.

   Gerät nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetsystem durch einen rotierenden Anker periodisch in seiner Nagnetisierung geändert wird. 11. Gerät nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub des Kontaktstückes und der starren Führung kleiner als 1 mm ist. 12. Gerät nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Ablauf der bewegenden Kraft zur Erhöhung der Schaltgenauigkeit von der Sinusform abweicht. 13. Gerät nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Magnetsystem mit Magnetisierung bis zur Sättigung Verwendung findet. 14.

   Gerät nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, welche die Kontakt dauer von kleinen Änderungen des mecha nischen Aufbaues unabhängig machen. 15. Gerät nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene des den Kontakt bewegenden Magnet ankers durch die Drehachse der starren Füh rung des Kontaktstückes geht. 1.6. Gerät nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Entlastung der Kontakte von Schaltfeuer vorgesehen sind. 17. Gerät nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte auf dem Umfang des Stators einer elektrischen Maschine ringförmig angebaut sind.

   18. (xerät nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verringerung der bewegten Masse bei grossen Stromstärken die festen Kontakte künstlich gekühlt werden.