152913. lajstromszámú szabadalom • Váltakozó áramú impulzus működtetésű mágneskapcsoló
5 kintettel arra, hogy a váltakozó mágneses fluxus a lemezeletlen tömör mágnesmagjban csekély mélységre hatol, lehetővé válik, hogy az elektromágnes súlyát még jobban csökkentsük és húzóerejét az áram kikapcsolása után megnöveljük, mégpedig azáltal, hogy homogén anyagból készült lemezeletlen üreges vasmagot alkalmazunk, amely legkedvezőbb esetben egy vékonyabb vagy vastagabb falú acélcsőből áll. Ilyen módon az elektromágnes acélanyagának súlya sokszorosan kisebb lehet a szokásos elektromágnesek súlyánál. A mágneskapcsoló elektromágnesének tekercséhez szükséges réz súlya csak a névleges kapcsolási gyakoriságtól függ és ezzel a kapcsolási gyakorisággal. közelítően arányos lehet. Ez a súly a mágneskapcsoló kis névleges kapcsolási gyakorisága mellett sokszorosan kisebb lehet, mint a szokásos mágneskapcsolóknál és a legnagyobb alkalmazott kapcsolási gyakoriságok esetében is, valamivel kisebb, mint a szokásos mágneskapcsolóké. Ezenkívül ez a mágneskapcsoló tekintélyes feszültségesésekkel szemben is teljesen érzéketlen. A mágneskapcsoló elektroimágnesének vas- 25 magja és horgonya a találmány szerint egy-egy részből vagy néhány résziből állhat és például csövekből, laposvasból stb. készülhet, csavarozás, hegesztés, sajtolás, kovácsolás;, öntés útján vagy tetszőleges mas technológiával. 3 ° A vasmag oszlopai hengeresek lehetnek és ennek következtében lehetséges, hogy a tekercstestek körkeresztmetszetű nyílással készüljenek, mert ilyen testekhez nem szükségesek drága présszerszáimok és a tekercsek elkészítését meg- 35 könnyítik és a tekercselést meggyorsítják. A találmány szerinti mágneskapcsoló elektromágnese sokszorosan olcsóbb, mint a szokásos mágneskapcsolóké és ezért a mágneskapcsoló összköltsége lényegesen csökken. Ugyanakkor, az 40 elektromágnes mechanikus élettartama jelentősen megnövekszik, mert ez sem lemezeket, sem csillapítógyűrűket nem tartalmaz és a vasmag és horgony felületének cementálásával és edzésével az élettartam még növelhető. . 45 A találmány szerinti mágneskapcsoló elektromágnese annak következtében, hogy lemezeletlen homogén vasmagot alkalmazunk, nem igényel sem speciális kapcsolót, seim pedig speciális kapcsolórendszert a tápáramnak a pontosan 50 meghatározott áramfázisban való. kikapcsolására. Tetszőleges villamos kapcsoló tökéletesen megfelel az áramkör megszakítására, mert a találmány szerinti mágneskapcsoló elektromágnesénél nincs jelentősége annak, hogy az áram 55 fázisa a kikapcsolás pillanatában mindenkor pontosan azonos legyen. Ez a fentiekben leírt azon tényből következik, hogy a találmány szerinti mágneskapcsoló elektromágnesében — a lemezeletlen vasmagban és horgonyban előálló go nagy teljesítményveszteség következtében az áram és a mágneses fluxus között tekintélyes fáziseltolás keletkezik. A mágneses fluxus pillanatnyi értéke az áramkikapcsolás pillanatában, azaz az áüamérték nulla-átmeneténél arányos 35 az áram és mágneses fluxus által bezárt fázisszög szinuszával. Nagy szögek, pl. 60° körüli szögek esetén, ez a szinusz-érték alig 1%-kal változik a szög l°-os változásánál. Ebből az következik, hogy a kikapcsolási időnek szórása ±5%-kal a fázisszög körül a mágneses fluxusnál a kikapcsolás pillanatában alig *5% eltérést okoz. A mágneses fluxus ilyen változásai a remanens indukció lényegesen kisebb változásait idézik elő és ezáltal viszonylag kis változást okoz a horgony húzóerejében a tápáram kikapcsolása után. Az áraimérték nulla-átmenete utáni ±'50%-os tartományban való kikapcsolási pontosságot minden kisfeszültségű kapcsoló biztosítja, mint például egy szokásos nyomógombos kapcsoló is, amelyet mágneskapcsolók vezérlésére használnak, vágy például valaimely mágneskapcsoló segédérintkezője, vagy tetszőleges mikrokapcsoló is. A mágneskapcsoló elektromágnes vasmagjának kioldására a találmány értelmében egy váltakozóáramú impulzust alkalmazunk, amelynek értékét ellenállás korlátozza, vagy pedig egy töltött kondenzátor impulzusát és ilyenkor az áramérték tűrése többszáz százalék lehet. Ha egy megfelelő impulzushatároló ellenállást alkalmazunk a vezérlő nyomógombban, vagy a megfelelő automatükával ellátott rendszeriben, úgy lehetségessé válik, hogy a mágneskapcáoló vezérlésénél nagyobb áramimpuizusokat adjunk a mágneskapcsoló zárására és kisebbet a nyitására. A találmány szerinti mágneskapcsoló működésiét részletesebben rajzok alapján magyarázzuk. Az 1. ábra a találmány szerinti mágneskapcsoló tekercsében levő áram vektordiagramját mutatja, valamint az elektromágneses fluxus diagramját a horgony meghúzott állásában. Az I jj, vektor a mágnesező áram értékét adja, azaz a tekercsáram passzív komponensét, az I/?e vektor a vasveszteségeket fedező áramot, azaz a tekercsáram aktív komponensét, I vektor a teljes tekercsáram és P0 vektor ugyanezen áram a szokásos elektramágnesekben, amelyekben nincs nagy fáziseltolás a mágnestfluxus és az áram között. A 0 vektor az elektromágnes vasmagjában és horgonyában levő mágneses fluxust ábrázolja, az 0 szög a tekercsáram és a mágneses fluxus közötti fáziseltolást jelöli. A 0O vektor a 0 vektor vetülete az I vektor irányára merőleges tengelyen, azaz a 0 fluxus pillanatnyi értékét jelöli abban a pillanatban, amikor az áram pillanatnyi értéke a találmány szerinti mágneskapcsoló elektromágnesének tekercsében nulla és emellett &0 — @> sin "A 0\ vektor a 0 vektornak vetülete az 1\ vektor irányára merőleges tengelyen, azaz a 0 a értéknek megfelelő értéket ábrázol, de a szokásos kivitelű mágneskapcsolók elektromágnesénél. Ebből a diagramból látszik, hogy a 0O vektor sokszorosan nagyobb, mint a 0\ vektor és ezáltal a remanens mágnesség értéke jelentősen nagyobb. az áram kikapcsolásakor, az áram 3
