具有磁場發生器的電磁致動器的製造方法
2023-06-29 01:34:46 1
具有磁場發生器的電磁致動器的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種具有包括圍繞移動磁芯（4）的線圈的磁場發生器的電磁致動器，所述移動磁芯（4）能夠藉助於由線圈產生的磁場來移動，所述芯被引導在非工作位置和工作位置之間。所述致動器，其特徵在於：它包括分別連接到第一（6）和第二（7）獨立控制部件的至少兩個線圈（2，3），由第一控制部件（6）管理至少一個初級線圈（2）以便控制移動芯（4）的移動，並且至少一個次級線圈（3）相對於初級線圈（2）放置並由第二控制部件（7）致動以修改由初級線圈（2）產生的磁場。
【專利說明】具有磁場發生器的電磁致動器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具有加強了電擊抗擾度的磁場發生器的電磁致動器。尤其涉及與例如差分和/或斷路器產品的用於激活電氣裝置以保護線路的聯鎖組合使用的機電致動器。
【背景技術】
[0002]這些裝置必須在非常特殊的條件下，通常在所述受裝置保護的線路的輸入電流的總和與輸出電流的總和之間發生不平衡時，或當電流強度異常高時激活。傳統上，集成到這樣的裝置的致動器包括由磁性材料製成的磁軛(yoke)、至少一個圍繞與所述磁軛形成磁路的移動磁芯的線圈、所述芯被引導在由線圈中電流的出現所引起的非工作位置和工作位置之間。具有整體細長配置的所述芯之後作為機械鎖的撞擊器(striker for a mechanicallock)，激活所述撞擊器導致從相應的靜觸點快速分離一個或多個可移動觸點。致動器的基礎設備包括返回部件，其用於將移動芯返回到其非工作位置，使得如果沒有滿足移動移動芯的必要條件或返回到正常後，有可能以某種方式重新設置致動器。
【發明內容】
[0003]本發明旨在解決的問題如下:諸如上述那些由電氣裝置保護的電路可能會遭受由受保護線路或電路外部的電現象產生的(例如由於之後可創建尖銳的過電壓的雷擊)、與所述受保護的線路和/或電路的狀態和/或操作沒有直接關係的脈衝波。此外，這種現象不屬於為之最初提供保護設備的問題。
[0004]傳統的保護線路的電氣設備必須原則上僅在其所裝備的線路中輸入/輸出電流失衡或在電壓過載或短路的情況下被激活。本發明的目的主要是涉及這樣的事實，短暫的過壓所導致的、而嚴格來說不是由於電路故障所造成的衝擊，例如由雷電引起的衝擊，不激活該產品。
[0005]為此目的，根據本發明的電磁致動器的主要特徵在於，它包括分別連接到第一和第二獨立控制部件的至少兩個線圈，由第一控制部件管理至少一個初級線圈以便控制移動芯的移動，並且至少一個次級線圈相對於初級線圈放置並由第二控制部件致動以修改由初級線圈產生的磁場。
[0006]事實上，線圈共享相同的磁路，被獨立地控制，並且執行不同的功能。至少一個被分配到致動器功能元件，而不共享相同的控制部件的至少其他一個被用於在在實踐中由所述第二控制部件管理的某些條件下，與所述第一致動器功能元件相互作用。
[0007]所述初級和次級線圈被彼此相對地布置，使得對於移動芯來說，一個分組產生的磁場的影響與另一分組產生的磁場的影響相反，由此產生施加到所述芯的磁流是初級線圈和次級線圈的流的減法運算的結果。
[0008]更具體地，根據一個可能性，根據本發明的致動器可包括卷繞(wound)連接到次級線圈以便產生反向磁場的初級線圈。[0009]在實踐中，提供控制部件使得在正常操作模式下只激活初級線圈，只在由於線路外部的現象的非常顯著的過壓的情況下激活次級線圈，以便補償在由線路的正常操作和由這種現象創建的整體磁場在移動芯中產生的力。
[0010]在現實中，初級線圈對應於添加了旨在通過吸收瞬時過壓對移動芯所造成的後果來加強產品的抗擾度的繞組的致動器的額定線圈。迄今為止，這個顯然已被識別的問題已通過使用大型壓敏電阻得到解決，然而，其中大部分是有缺陷的，因為其往往不符合日益施加的強加減少體積的持續要求的空間管理的強制約束。
[0011]然而，迄今使用的嚴格來說與致動器分開設置的壓敏電阻具有假設分別地考慮了它們在可用空間中的安裝的體積。根據本發明的解決方案使得可以管理該問題，即，連同致動器總是配備的繞組，提高致動器本身對過壓所產生的衝擊的抗擾度。
[0012]壓敏電阻當然可以保持在下文規定的條件下:實際上，根據本發明的一種可能的配置，次級線圈連接到第二閾值控制部件，提供所述第二閾值控制部件使得一旦在其兩端達到預定的電壓值所述次級線圈就變為可操作的。
[0013]所述閾值部件可以例如包括這樣的壓敏電阻，但是其大部分是遠小於在現有技術中所使用的大部分壓敏電阻的，因為它僅僅旨在使該線圈的部分開啟，引發移動芯中與第一「額定」部分的轉動所引發的力相反的、超過一定閾值的力。因此，不以同樣的方式執行所述功能。
[0014]可替換地，閾值組件可以是雪崩二極體，其特性與壓敏電阻的特性相當。所述確定組件的選擇的特性只依賴於所選擇的電壓閾值。
[0015]更一般地，所述第二控制部件可以包括用於消除瞬時電壓的部件。
[0016]仍然根據本發明，初級線圈還連接到包括電壓或電流閾值控制組件的控制平臺。後者優選地選自下列組件:壓敏電阻或雪崩二極體類型的瞬時電壓抑制器組件、齊納二極體、IGBT電晶體、雙極型電晶體、閘流電晶體(thyristor)、三端雙向可控矽開關元件(triac)、MOSFET電晶體和繼電器。
【具體實施方式】
[0017]現在將參照唯一的附圖描述本發明，其示意性地示出了配備了根據本發明的系統的機電致動器的一個實施例。在下文中，已認為在現實中初級線圈和次級線圈構成使用不同的說明方法被分割成可被看作是嚴格的技術上等同的兩部分的單一線圈。
[0018]根據本發明的致動器包括圍繞由兩個部分組成的線圈的磁軛(yoke) (1)，部分
(2)具有NI匝，如此形成其尺寸使得它可以作為額定線圈，和部分(3)具有N2匝，其圍繞移動芯(4)，該移動芯(4)由位於其端部之一的彈簧(5)在其非工作位置加偏壓(注意，該返回系統可替換為永久磁體或在線匝N2中流動的永久電流類型的技術等同物，以便在磁力回落至一定水平時將移動芯恢復至其非工作位置)。在其另一端，芯(4)被導向所述磁軛(I)的孔(5)，以允許它以箭頭F的方向移動機械鎖(未示出)，所述機械鎖在與移動芯(4)的筆直端接觸的情況下可以被激活。
[0019]兩個線圈串聯連接在受保護線路中，S卩，通常介於相位Ph和中性點(neutral )N之間，例如電晶體、閘流電晶體或三端雙向可控矽開關元件的閾值類型的控制組件(6)被設置在線圈(2)和(3)之間的中間連接點(I)和至中性點N的連接之間。在線圈(3)的相對的輸出端，壓敏電阻或雪崩二極體類型的閾值組件(7)也連接至中性點N。也可以使用(如果適用)諸如上面所引用的那些其它等同組件。
[0020]操作如下:當控制組件(6)變為啟動的，在正常操作模式中，不激活閾值組件(7)，電流只通過線圈的部分(2 )的NI匝。由線圈(2衝異常電流的出現(例如，在短路的情況下)所導致的磁場產生的磁力，如果適用的話，使得可以移動移動芯(4)和激活所述鎖。這種激活通常是通過在過壓的情況下的雙金屬片和由根據本發明的致動器在短路的情況下產生。
[0021]在閃電式現象所產生的瞬時電壓所導致的衝擊的情況下，瞬時電壓遠遠大於通常管理的電壓，並且例如壓敏電阻的閾值組件(7)允許該電流通過。在這種情況下，電流也通過線圈的部分(3)，即，N2個剩餘匝。然而，它們引發與線匝NI所引發的相反的磁力，所得到的力並不一定會導致移動芯(4)移動，以在線路不遭受不正常的固有條件的情況下，允許激活所述鎖。
【權利要求】
1.一種具有包括圍繞移動磁芯(4)的線圈的磁場發生器的電磁致動器,所述移動磁芯(4)能夠藉助於由線圈產生的磁場來移動，所述芯被引導在非工作位置和工作位置之間，其特徵在於:它包括分別連接到第一(6)和第二(7)獨立控制部件的至少兩個線圈(2，3)，由第一控制部件(6)管理至少一個初級線圈(2)以便控制移動芯(4)的移動，並且至少一個次級線圈(3)相對於初級線圈(2)放置並由第二控制部件(7)致動以修改由初級線圈(2)產生的磁場。
2.根據前述權利要求所述的電磁致動器，其特徵在於，所述初級(2)和次級線圈(3)被彼此相對地布置，使得對於移動芯(4)來說，一個分組產生的磁場的影響與另一分組產生的磁場的影響相反，由此產生施加到所述芯(4)的磁流是初級線圈(2)和次級線圈(3)的流的減法運算的結果。
3.根據前述權利要求所述的電磁致動器，其特徵在於，它包括卷繞串聯連接到次級線圈(3)以便產生反向磁場的初級線圈(2)。
4.根據前述權利要求所述的電磁致動器，其特徵在於，次級線圈(3)連接到第二閾值控制部件(7)，提供所述第二閾值控制部件(7)使得一旦在其兩端達到預定的電壓值所述次級線圈(3 )就變為可操作的。
5.根據前述權利要求所述的電磁致動器，其特徵在於，所述控制部件(7)可以包括用於消除壓敏電阻或雪崩二極體類型的瞬時電壓的部件。
6.根據權利要求2至4中任一項所述的電磁致動器，其特徵在於，所述連接到初級線圈(2)的第一控制部件(6)還包括電壓或電流閾值控制組件(6)。
7.根據前述權利要求所述的電磁致動器，其特徵在於，所述組件(6)選自下列組件:壓敏電阻或雪崩二極體類型的瞬時電壓抑制器組件、齊納二極體、IGBT電晶體、雙極型電晶體、閘流電晶體、三端雙向可控矽開關元件、MOSFET電晶體和繼電器。
【文檔編號】H01H71/26GK103608887SQ201280029473
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2012年4月27日 優先權日:2011年4月29日
【發明者】C.達西爾瓦, G.拉康姆貝 申請人:黑格電子股份有限公司