DE471946C

DE471946C - Magnetisch-thermisches UEberstromrelais

Info

Publication number: DE471946C
Application number: DEA48363D
Authority: DE
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BROWN AG
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BROWN AG
Priority date: 1926-07-23
Filing date: 1926-07-23
Publication date: 1929-10-30

Description

Magnetisch-thermisches Überstromrelais In der Elektrotechnik werden vielfach Relais gebraucht, die einen Stromkreis steuern (öffnen oder schließen) oder eine mechanische Funktion ausüben in Abhängigkeit von Strom und Zeit. Hierbei soll in speziellen Fällen die Zeit wieder eine Funktion der veränderlichen Temperatur irgendeines gegebenen Körpers (etwa der Wicklung eines Motors) sein, der vor Überhitzung geschützt werden muß.
Zur Auslösung solcher Relais wird in den meisten Fällen die Wärmeausdehnung oder die Änderung der elektrischen Leitfähigkeit mit der Temperatur benutzt. Da die Relais oftmals. verschiedenen Zwecken dienen müssen, hat man sie regelbar ausgebildet. Beispielsweise sollen sie dazu dienen, Motoren vor Überlastung zu schützen, sie sollen aber auch die Ausnutzung der Motoren bis zur äußerst möglichen Grenze zulassen. Sie müssen also gewisse Stromschwankungen in den Motoren zulassen und erst beim Überschreiten einer gewissen Temperatur abschalten. Da nun aber die Belastungscharakteristik in Anlauf und Betrieb, die Wärmekapazität, die Abkühlungsverhältnisse usw. bei verschiedenen Maschinen sehr verschieden sein können, da endlich der eine Motorenbesitzer eine höhere Sicherheit des Schutzes, der andere eine höhere Ausnutzung vorzieht, so reicht die bisher übliche und bekannte Einstellbarkeit des Relais auf eine bestimmte Stromcharakteristik nicht mehr aus. Neben dieser muß daher vor allem die Zeitcharakteristik und die Wärmekapazität, gegebenenfalls auch die Wärmeableitung regelbar sein. Um dies zu ermöglichen, hat man einen Elektromagneten mit einem der Erwärmung ausgesetzten Bimetallelement derart kombiniert, daß das freie, unter dem Einfluß der Wärme sich bewegende Ende des Bimetallelementes einen ebenfalls beweglich befestigten Eisenanker in den Anziehungsbereich des Elektromagneten führt.
Um nun eine möglichst umfassende Anwendungsmöglichkeit eines derartigen Relais zu gewinnen, wird nach der Erfindung sowohl das Bimetallelement als auch der Anker des Elektromagneten je in einer Klemme befestigt, die den Erfordernissen des jeweiligen Betriebes entsprechend einstellbar sind. Außerdem werden aber auch Einrichtungen getroffen, die den Wärmeübergang vom Heizkörper zu dem von ihm geheizten Bimetall zu verändern erlauben.
Ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung ist aus der schematischen Zeichnung zu ersehen. a ist ein Elektromagnet, vor dessen Polen ein Eisenanker b steht, der von einer schwachen Blattfeder c in seiner Ruhelage gehalten ist und der eine Kontaktbrücke d trägt. Um im Ruhezustand des Relais den Abstand zwischen Magnet a und Anker b einstellen zu können, ist die Feder c in einem Zahnsektor e befestigt, der um eine Achse drehbar von der Stellschraube f in verschiedenen Stellungen festgehalten werden kann. Dem Anker b ist das Ende eines Bimetallstreifens g derart zugeordnet, daß bei der durch Erwärmung erfolgenden Durchbiegung des Bimetallstreifens dieser den Anker den Polen des Elektromagneten so weit nähert, bis eine Anziehung zwischen beiden stattfindet und dadurch mit kräftigem Ruck die Kontakte n geöffnet und die Kontakte m geschlossen werden. Die Entfernung des Bimetallstreifens g vom Anker b ist ebenfalls einstellbar, indem der Streifen g ebenfalls in einem von der Stellschraube i einstellbaren Zahnsektor la befestigt ist.
Die Wärmezufuhr zu dem Bimetallstreifen erfolgt bei dem Beispiel indirekt. Ein Heizkörper k ist in der Nähe des Bimetallstreifens so angebracht, daß er mittels der Stellschraube o dem Bimetallstreifen genähert oder von ihm entfernt werden kann. Liegt die Gesamtanordnung in einem Vakuum, so erfolgt der Wärmeübergang durch Strahlung; in Luft erfolgt er durch Strahlung und Konvektion, in geringerem Maße auch durch Wärmeleitung, desgleichen in Öl oderanderen Medien. Mankann den Heizkörper auch so ausbilden, daß er den Bimetallstreifen direkt berührt und daß durch die Veränderung der Größe der Berührungsfläche die Variation des Wärmeübergangs erzielt wird. Endlich kann der Wärmeübergang auch dadurch verändert werden, daß man zwischen Heizkörper und Bimetallstreifen eine Wand verschieden tief einschiebt.
Das Relais wird zweckmäßig in einem zur Füllung mit Öl geeigneten Behälter untergebracht. Einmal liegen dadurch die Steuerkontakte in und n unter Öl, welcher Umstand eine erheblich höhere Belastbarkeit zuläßt, und dann kann durch die Veränderung der Ölfüllung die Wärmekapazität des Relais geregelt werden. Die Magnetspule a und die Heizspule k können in dem gleichen Stromkreis liegen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Magnetisch - thermisches Überstromrelais, bei dem das freie Ende eines der Wärme ausgesetzten einstellbaren Bimetalles in Streifen-, Platten- oder Spiralform den Anker des Magneten in den Anziehungsbereich führt, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetall (g) sowie der Anker (b) je in einer einstellbaren Klemme (la, e) befestigt sindund der Wärmeübergang vom Heizkörper (k) zum Bimetall (durch eine einstellbare Zwischenwand, einen veränderlichen Widerstand oder einen veränderlichen Kontakt) veränderlich ist. a. Magnetisch-thermisches Relais nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Heizdrahtes und das des Elektromagnet-Spulendrahtes verschiedene Temperaturkoeffizienten der Leitfähigkeit besitzen. 3. Magnetisch-thermisches Relais nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeableitung durch Aufsetzen von mehr oder weniger Kühlrippen regelbar gemacht ist.