CN102054627A - 电磁致动器和包括一个这样的致动器的电接触器 - Google Patents

Abstract

一种包括磁路的电磁致动器，该磁路包括与受控移动的移动电枢协作的磁轭。工作线圈(3)被设计为产生磁通量以相对于磁轭(10)移动或保持移动电枢(11)。控制装置(2)被设计为在闭合操作期间提供涌入电压(U)，以及在保持操作期间提供保持电压(％u)。该控制装置(2)包括保持电压(％u)的调节装置，该调节装置包括：涌入电压(U)的第一电压降压变压器(51)，用于提供中间电压(u)；以及中间电压的第二电压降压变压器(52)，用于提供保持电压(％u)。

Description

电磁致动器和包括一个这样的致动器的电接触器

技术领域

本发明涉及包括磁路的电磁致动器，该磁路包括与受控在断开位置与闭合位置之间移动的移动电枢协作的磁轭。至少一个工作线圈被设计为产生磁通量以相对于磁轭移动或保持移动电枢。控制装置被设计为在致动器的闭合操作期间向工作线圈提供涌入电压，并且在致动器处于闭合位置的保持操作期间向工作线圈提供保持电压。

本发明还涉及包括电磁致动器的接触器类型的电开关装置。

背景技术

电磁致动器在保持阶段的操作一般与所用的内部条件有关，其具体取决于设备的老化状态。

参考图1A到1C，已知方式的接触器类型的电开关装置包括：电磁致动器1；一个或多个极(例如，对于三极的接触器则具有三个极)，对于每个极，具有移动部件，由该致动器使得移动；由该移动部件支持的一个或多个移动触点21；以及一个或多个固定触点20。致动器1更具体地包括固定磁轭10和移动电枢11，移动电枢11能够相对于固定磁轭10在断开位置(图1A)和闭合位置(图1C)这两个位置之间移动。电磁致动器还包括：工作线圈3，由控制电流控制来将移动电枢11从它的断开位置移动到它的闭合位置；以及复位弹簧4，位于它的固定磁轭10和它的移动电枢11之间，以将移动电枢11从它的闭合位置移动到它的断开位置。在图1A到1C中，移动部件例如是能够根据致动器1的移动电枢11的位置在断开状态和闭合状态这两个状态之间移动的支持两个移动触点21的双断路移动桥。对于每个极，电装置包括极弹簧5，其在移动电枢11处于闭合位置时能够使得将移动触点21挤压在固定触点20上。下面描述的本发明可以利用单断路类型的移动部件工作。

图1A中，由于复位弹簧4施加的力的作用，移动电枢11处于断开位置。在每个极上，移动触点21因而处于断开状态。

图1B中，移动电枢11通过控制电流输入到致动器1的工作线圈3而处于它的闭合行程。控制电流必须足以抵消复位弹簧4提供的力。该图中，移动触点21借助致动器1移动到闭合状态，但是极弹簧5未被引发。

图1C中，通过将足够的控制电流输入到致动器1的工作线圈3中，移动电枢11完成它的闭合行程并且被保持在它的相对于固定磁轭10的闭合位置。因此，复位弹簧4被压缩到移动电枢11和固定磁轭10之间的最大值。在此图1C中，借助由致动器1压缩的极弹簧5，将移动触点21保持在闭合状态并且挤压在固定触点20上。

根据固定触点和移动触点的磨损程度，极弹簧5将大体上被压缩，并且致动器1提供的力将大体上较大。实际上，触点20、21磨损的越少，极弹簧5被压缩的越多，因此为了压缩这些弹簧致动器1提供的力必须越大。因此，可以将触点的磨损程度与致动器提供用于压缩极弹簧5的力互相关联。

功率效率正在成为日益重要的消费者评价。当使用接触器类型的开关装置时，保持阶段需要功率来将装置保持在给定位置。因此，电流值的调节是相当重要的。此外，如果实现调节策略以优化“恰好必要的”电流，则提供一种提供足够精确的调整范围的系统至关重要。

主要问题归因于现有电源设备不得不在涌入阶段和保持阶段二者中使用，而且涉及的功率的数量级在这两种情况下非常不同。在操作的不同阶段的功率要求可以实际上呈现显著的差别。为了示例的目的，保持阶段中所需的功率可以基本上包括在涌入阶段中的有效功率的1％和4％之间。对于这样的电源设备，有时难以在保持阶段中具有精确的电源电平。

实际上，根据已知电源设备的第一应用实例，最大涌入电流等于2A，而且可以在等于80mA的第一初始值上调节保持电流。此外，利用具有等于最大涌入电流的1％的值的调节步长来执行工作线圈中的保持电流的调节。因而大体上1％的保持电流的变化对应于大体上20mA的变化。换句话说，由于调节步长的值(1％)，保持电流可以特别取以下值60mA(80mA-20mA)或100mA(80mA+20mA)。从而，变换到等于80mA的保持电流值的1％的调节步长将所述保持电流的调节精度的级别固定为初始设定值的±25％。此外，根据第二应用示例，可以在等于20mA的第二初始值上调节保持电流(磨损接触器的情况)。大体上1％的保持电流变化对应于大体上20mA的变化。换句话说，由于调节步长的值(1％)，保持电流可以特别取以下值0mA(20mA-20mA)或40mA(20mA+20mA)。因此，变换到等于80mA的保持电流值的1％的调节步长将所述保持电流的调节精度的级别固定为初始设定值的±100％。

这些精度级别相对较低，并且对于保持电流的精度级别必须很高的某些应用是不能令人满意的。

某些现有解决方案推荐使用两个线圈。从而第一线圈专用于涌入阶段，并且第二线圈专用于保持阶段。涌入和保持线圈绕组的几何形状的优化使得能够调节分别在涌入阶段和保持阶段中消耗的功率值。但是，这些解决方案呈现出了被设计用于在控制电路和使用的线圈之间进行电开关的附加的电子系统的缺陷。此外，电子电源不必包括用于调节线圈(尤其是保持线圈)的电源的精确的装置。

其它解决方案可以使用复杂的电子解决方案来在保持阶段中获得电流调节精度。这些实现高精度的组件的解决方案成本很高。此外，这些解决方案通常使用PWM类型的幅度调制技术，可能导致产生电磁干扰并且成为EMC辐射的源。

发明内容

因此，本发明的目的是纠正现有技术的缺陷，以便提出可以优化其操作以降低其功耗的电开关装置。

根据本发明的一种电磁致动器的控制装置包括用于调节保持电压的装置，其包括涌入电压的第一电压降压(step-down)变压器，用于提供与涌入电压成比例的较低的中间电压。所述用于调节保持电压的装置包括中间电压的第二电压降压变压器，用于提供与中间电压成比例的较低的保持电压。

根据本发明的第一优选实施例，第一电压降压变压器被设计为产生固定的中间电压，并且第二电压降压变压器被设计为产生与固定的中间电压成比例的可变的保持电压。

第二电压降压变压器优选地包括用于使用脉宽调制PWM来调制固定的中间电压的装置。

根据本发明的第二优选实施例，第一电压降压变压器被设计为产生可变的中间电压，并且第二电压降压变压器被设计为产生与可变的中间电压成比例的固定的保持电压。

第一电压降压变压器优选地包括用于通过脉宽调制PWM来调制涌入电压的装置。

根据本发明的第三优选实施例，第一电压降压变压器被设计为产生可变的中间电压，并且第二电压降压变压器被设计为产生与可变的中间电压成比例的可变的保持电压。

第一电压降压变压器优选地包括用于使用脉宽调制PWM来调制该涌入电压的装置，并且第二电压降压变压器包括用于通过脉宽调制PWM来调制该可变的中间电压的装置。

该控制装置优选地包括用于测量致动线圈中的控制电流的装置、以及用于在该移动电枢相对于该固定磁轭发生分离时根据该控制电流来确定固定触点和移动触点的磨损程度的装置。

该控制装置有利地包括用于根据所述触点的磨损程度确定用于将移动电枢保持在闭合位置的最优控制电流的装置，所述用于调节保持电压的装置控制提供给工作线圈的保持电压。

根据本发明的一种接触器类型的电开关装置包括能够在断开状态与闭合状态之间移动的移动部件，所述部件支持能够相对于固定触点移动的至少一个移动触点以控制电路。

附图说明

通过下面对本发明的特定实施例的描述，其他优点和特征将变得更明显，这些特定实施例仅仅用于非限制性示例的目的给出并且表示在附图中，其中：

图1A、1B和1C示意地示出接触器类型的电开关装置的已知工作原理；

图2示意地示出接触器类型的电开关装置的致动器遵循的力曲线；

图3示出根据本发明的第一优选实施例的致动器的控制装置的示意图；

图4示出根据图3的控制装置的框图；

图5示出根据本发明的第二优选实施例的致动器的控制装置的示意图；

图6示出根据图5的控制装置的框图；

图7示出根据本发明的第三优选实施例的致动器的控制装置的示意图；

图8示出根据图7的控制装置的框图；

图9示出由已知类型的致动器的控制装置提供的电流和保持电压的曲线图；以及

图10示出由根据本发明的实施例的致动器的控制装置提供的电流和保持电压的曲线。

具体实施方式

根据本发明的实施例，电磁致动器100包括磁路1，其包括与受控在断开位置与闭合位置之间移动的移动电枢11协作的磁轭10。电磁致动器100包括至少一个工作线圈3，其被设计为产生磁通量以相对于磁轭10移动或保持移动电枢11。

根据本发明的演变的特定模式，磁轭10优选地包括E形横截面，其包括两个外分支、至少一个中间分支、以及牢固地附接到外分支和中间分支的第一端的横向电枢。移动电枢11位于面向外分支的第二端并且平移运动。工作线圈3包括与E形磁轭10的中间分支的纵轴基本一致的纵轴。所述工作线圈3事实上卷绕在磁轭10的中间分支上。此外有复位弹簧4位于磁轭10与移动电枢11之间，用于将移动电枢11从其闭合位置移动到其断开位置。

作为例示的目的，根据本发明的致动器可以被设计用于包括一个或多个电极(例如，对于三极接触器，包括三个极)的接触器类型的电开关装置。如图1A、1B和1C所示，移动电枢11因而与被设计为在断开状态与闭合状态之间移动的移动部件关联。该移动部件支持能够相对于固定触点20移动以控制电路的至少一个移动触点21。接触器的每个电极包括至少一个固定触点20和移动触点21。移动部件例如是能够根据致动器1的移动电枢11的位置在断开状态和闭合状态这两个状态之间移动的支持两个移动触点21的双断路移动桥。对于每个极，电装置包括极弹簧5，其在移动电枢11处于闭合位置时使得能够将移动触点21挤压在固定触点20上。下面描述的本发明可以利用单断路类型的移动部件工作。为了简化起见，图1A到1C仅仅示出电开关装置的单个极。必须理解，本发明适用于该装置的所有极。

图1A中，由于复位弹簧4施加的力的作用，移动电枢11处于断开位置。在每个极上，移动触点21因而处于断开状态。

图1B中，移动电枢11通过控制电流输入到致动器1的工作线圈3而处于它的闭合行程。控制电流必须足以抵消复位弹簧4提供的力。该图中，移动触点21借助致动器1移动到闭合状态，但是极弹簧5未被引发。

图1C中，通过将足够的控制电流输入到致动器1的工作线圈3中，移动电枢11完成它的闭合行程并且被保持在它的相对于固定磁轭10的闭合位置。因此，复位弹簧4被压缩到移动电枢11和固定磁轭10之间的最大值。在此图1C中，借助由致动器1压缩的极弹簧5，将移动触点21保持在闭合状态并且挤压在固定触点20上。

根据未示出的演变的另一个模式，移动电枢包括以绕着E形磁路的中间分支在两个稳定位置之间旋转的方式支持的横向电枢。电枢的每个稳定位置对应于接触器的电触点的断开或闭合状态。

电磁致动器100包括控制装置2，其被设计为在工作线圈3的端子处产生电压以将控制电流i(t)提供给所述线圈。

控制装置2被设计为在致动器的闭合操作期间将涌入电压U提供给工作线圈3。作为应用的示例，涌入电压U等于固定供应总线(直流总线)的DC电压。涌入电压等于320V。控制装置2还被设计为在致动器100处于闭合位置的保持操作期间将保持电压％u提供给工作线圈3。

根据优选实施例的控制装置2包括保持电压的调节装置50。该调节装置包括涌入电压U的第一电压降压变压器51、54、56，用于提供第一中间电源电压。中间电源电压低于涌入电压U且与其成比例。调节装置50还包括中间电压的第二电压降压变压器52、55、57，用于提供保持电压％u。保持电压低于中间电源电压且与其成比例。保持电压被施加到工作线圈3的端子。

空转(free-wheel)设备D2优选地与工作线圈3并联存在，用于防止开关的端子处的过电压，并且用于实现所述线圈中的电流的连续性。

根据如图3和4所示的本发明的第一优选实施例，第一电压降压变压器51被设计为产生固定的中间电压u。第二电压降压变压器52被设计为产生与固定的中间电压u成比例的可变的保持电压％u。第二电压降压变压器52优选地包括用于通过脉宽调制PWM来调制固定的中间电压的装置。

在涌入阶段中，控制装置2包括用于控制与工作线圈3串联连接的第一开关T1的控制单元。控制单元将所述第一开关置于导电位置。控制单元控制连接在工作线圈3与调节装置50之间的第二开关T2。第二开关T2被置于断开位置。工作线圈3中的电流因而是最大值。作为例示目的，涌入阶段持续大约50ms。作为示例实施例，第一和第二开关T1、T2可以是晶体管。

在保持阶段中，控制单元断开第一开关T1并且将PWM类型的调制信号施加到第二开关T2。保持阶段在涌入阶段之后开始。第一电压降压变压器51(固定供应)提供固定的中间电压，其借助经由第二开关T2和二极管D1施加到工作线圈3。施加到第二开关T2的PWM控制的调制使得工作线圈3中的电流的平均值能够变化。

二极管D1使得能够使用低电压的第二开关T2，并且防止在涌入阶段期间由第一开关T1提供的涌入电压U。

接触器的保持电流的幅度可以根据不同的参数，具体地根据接触器的磨损程度而变化很大。工作线圈3中的保持电流可以由因子1到4变化。作为应用示例，保持电流在20mA和80mA之间变化，而最大涌入电流大约为2A。

根据第一实施例的应用实例，第一电压降压变压器51将第一中间电流值设置为等于100mA，即2A的5％。第二电压降压变压器52将保持电流设置为等于80mA(80％)的第一初始值。大体上1％的保持电流的变化对应于大体上1mA的变化。换句话说，由于调节步长的值(1％)，保持电流可以具体地取以下值79mA(80mA-1mA)或81mA(80mA+1mA)。因此，变换到等于80mA的保持电流值的1％的调节步长将所述保持电流的调节精度级别固定为初始设定值的±1.25％。根据第二应用示例，可以在等于20mA的第二初始值上调节保持电流(磨损的接触器的情况)。大体上1％的保持电流的变化对应于大体上1mA的保持电流变化。换句话说，由于调节步长的值(1％)，保持电流可以具体地取以下值19mA(20mA-1mA)或21mA(20mA+1mA)。因此，变换到等于20mA的保持电流值的1％的调节步长将所述保持电流的调节精度级别固定为初始设定值的±5％。这些精度级别高于利用已知的电源装置获得的精度级别。

根据如图5和6所示的本发明的第二优选实施例，第一电压降压变压器54被设计为产生可变的中间电压u。第二电压降压变压器55被设计为与产生可变的中间电压u成比例的固定的保持电压％u。第一降压变压器54优选地包括用于通过脉宽调制PWM来调制该涌入电压U的装置。

在涌入阶段，控制装置2包括用于控制第一开关T1以使得后者处于导电位置的控制单元。控制单元将第二开关T2置于断开位置。工作线圈3中的电流因而是最大值。作为例示目的，涌入阶段持续大约50ms。作为示例实施例，第一和第二开关T1、T2可以是晶体管。

在保持阶段中，控制单元控制第一开关T1的断开并且将调制的PWM信号施加到第二开关T2。保持阶段在涌入阶段之后开始。由于施加到第二开关T2的PWM类型的控制，调制优选地等于直流总线的电压的涌入电压U。第二电压降压变压器55包括固定电压分压器，其降低该调制电压以将保持电压％u提供给工作线圈3。该保持电压经由二极管D1施加到工作线圈3。施加到第二开关T2的PWM控制的调制使得工作线圈3中的电流的平均值能够变化。

二极管D1在涌入阶段期间保护固定电压分压器的输出免受由第一开关T1提供的涌入电压的影响。

根据第二实施例的应用实例，第一可变电压降压变压器54提供等于1.6A(即2A的80％)的第一中间电流值。第二电压降压变压器55将保持电流固定为等于80mA(5％)的第一初始值。大体上1％的保持电流的变化对应于大体上1mA的变化。换句话说，由于调节步长的值(1％)，保持电流可以具体地取以下值79mA(80mA-1mA)或81mA(80mA+1mA)。因此，变换到等于80mA的保持电流值的1％的调节步长将所述保持电流的调节精度级别固定为初始设定值的±1.25％。根据第二应用实例，第一可变电压降压变压器54提供等于0.4A(即2A的20％)的第一中间电流值。第二电压降压变压器55将保持电流固定在等于20mA的第二初始值(磨损的接触器的情况)。大体上1％的保持电流的变化对应于大体上1mA的保持电流变化。换句话说，由于调节步长的值(1％)，保持电流可以具体地取以下值19mA(20mA-1mA)或21mA(20mA+1mA)。因此，变换到等于20mA的保持电流值的1％的调节步长将所述保持电流的调节精度级别固定为初始设定值的±5％。这些精度级别高于利用已知的电源装置获得的精度级别。

根据如图7和8所示的本发明的第三优选实施例，第一电压降压变压器56被设计为产生可变的中间电压u。该第一电压降压变压器56由开关T1和中间电压u的平滑装置58组成。第二电压降压变压器57被设计为产生与可变的中间电压u成比例的可变的保持电压％u。第一降压变压器54优选地包括用于通过脉宽调制PWM来调制该涌入电压U的装置。第二电压降压变压器优选地包括用于通过脉宽调制PWM来调制该可变的中间电压的装置。串联地关联这两个可变函数提供了调节的附加的灵活性和精度。

在涌入阶段，控制装置2包括用于控制第一开关T1和第二开关T2以使得它们总是处于导电位置的控制单元。工作线圈3中的涌入电流因而是最大值。作为例示的目的，涌入阶段持续大约50ms。

在保持阶段中，控制单元将不同类型的脉宽调制PWM施加到开关T1和T2中的每一个。保持阶段在涌入阶段之后开始。

第一电压降压变压器56由控制单元控制。由开关T1从直流总线施加到平滑装置的输入上的电压具有PWM类型。平滑装置58将后者变换成等效的DC电压。第二电压降压变压器通过在开关T2上施加控制PWM来调制该等效的DC电压。该调制电压使得工作线圈3中的电流的平均值能够变化。

根据第三实施例的第一应用实例，第一电压降压变压器51将第一中间电流值固定为等于100mA，即2A的5％。第二电压降压变压器将保持电流固定为等于80mA(80％)的第一初始值。大体上1％的保持电流的变化对应于大体上1mA的变化。换句话说，由于调节步长的值(1％)，保持电流可以特别是取以下值79mA(80mA-1mA)或81mA(80mA+1mA)。因此，变换到等于80mA的保持电流值的1％的调节步长将所述保持电流的调节精度的级别固定为初始设定值的±1.25％。

此外，根据第二应用示例，可以在等于20mA的第二初始值上调节保持电流(磨损的接触器的情况)。依据此示例，第一电压降压变压器因而将第一中间电流值固定为等于40mA(2A的2％)，并且第二电压降压变压器将第二初始保持电流值固定为等于20mA(50％)。大体上1％的保持电流的变化对应于大体上0.4mA的变化。换句话说，由于调节步长的值(1％)，保持电流可以特别取以下值19.6mA(20mA-0.4mA)或20.4mA(20mA+0.4mA)。因此，变换到等于20mA的保持电流值的1％的调节步长将所述保持电流的调节精度的级别固定在初始设定值的±2％。

这些精度级别高于利用已知的电源装置获得的精度级别。

根据固定触点和移动触点的磨损程度，极弹簧5将大体上被压缩，并且致动器1提供的力将大体上较大。实际上，触点20、21磨损的越少，极弹簧5被压缩的越多，因此为了压缩这些弹簧致动器1提供的力必须越大。因此，可以将触点的磨损程度与致动器提供用于压缩极弹簧5的力互相关联。图2示意地示出在由移动电枢11相对于固定磁轭10执行的开/关行程Ct期间由致动器1提供的力曲线。考虑断开行程，图2的曲线的A部分示出为了抵消极弹簧5因此将移动触点21挤压在固定触点20上而由致动器1提供的力。根据触点的磨损程度，致动器1提供的最大的力将不同，并且触点磨损得越多，其将越低。从断开起，从对应于触点断开的时刻的点X开始，致动器1提供的力减小，因为它仅仅用于抵消复位弹簧4。该力逐渐减小直到触点全部断开。曲线C表示当触点磨损时由致动器提供的力曲线。

根据本发明，当移动电枢11与固定磁轭10分离时输入到工作线圈3的控制电流因此表示由致动器1提供用于将移动电枢11保持在闭合位置以及抵消极弹簧5的最小的力。因此，可以处理在此精确时刻测量的控制电流以检测触点的磨损或优化装置的操作。

可以将电流测量装置7添加到不同的优选实施例以使能对流过工作线圈3的电流的更准确的闭环调节。控制装置2包括用于测量工作线圈3中的控制电流i1的装置7。如在申请人提交的题为“Electric switch apparatus with optimized operation”的专利申请中所述，控制装置2包括用于在移动电枢11相对于固定磁轭10的分离发生时根据控制电流i1来确定固定触点和移动触点的磨损程度的装置。为了确定触点的磨损程度，控制装置2可以例如将由用于测量的装置7测量的电流i1与在该装置中记录的不同的预定义的阈值相比较以由此推出触点的磨损程度，或与在前一次操作中测量的电流相比较以监视后者的变化。还可以将测量的电流i1转换成磨损百分比并将此百分比与不同的阈值进行比较。可以自然地预计其它的处理模式。

根据本发明，通过在移动电枢11相对于固定磁轭10的分离发生时借助用于测量的装置7测量电流，控制装置2还可以确定要被施加到致动器1的最优保持控制电流。通常，选择施加到致动器1的保持电流足够高，以便移动电枢11能够保持在闭合位置，不论添加到该装置的可选附加物(additive)的数目、该装置经历的震动或振动的强度或该装置的磨损如何。因此，往往将该电流选择为比必需的高以便能够考虑这些不同的状态。

因此，可以处理在移动电枢11相对于固定磁轭10的分离发生时测量的电流i1，以重新调整保持电流并确定适合于环境和该装置的配置的最佳的保持电流。将在移动电枢11的分离发生时测量的电流例如增加设定的百分比，以保证在它的环境和它的配置下足以执行将移动电枢11保持在闭合位置。可以每隔一定间隔执行最佳的保持电流的确定以考虑附加物的任何增加或环境的变化。可以在电装置中单独提供此功能或者可以将此功能实现为检测触点磨损的补充。具体地，其通过输入用于将移动电枢11保持在闭合位置所恰好必需的控制电流，使得能够优化该装置的功耗。

根据本发明的实施例的调节装置50被设计为精确地控制提供给工作线圈3的保持电压％u。

申请人提交的题为“Electric switch apparatus with optimized operation”的所述专利申请还描述了包括以下步骤的控制方法：

-检测移动电枢11相对于固定磁轭10的分离，

-当移动电枢11相对于固定磁轭10的分离发生时，测量流入工作线圈3中的控制电流i(t)，

-处理测量的控制电流i1以便检查该装置或执行该装置的诊断。

根据本发明的实施例的致动器在减小EMC类型的电磁干扰方面特别高效。

优选地，能够使用脉宽调制PWM来调制施加到工作线圈3的电压的控制装置的使用趋向于产生EMC类型的干扰。如图9所示，工作线圈3在非常短的时间期间经历大的电流变化(di/dt)并且充当无线发射器。

在保持阶段期间，PWM调制的调节必须很低以便在工作线圈3中产生弱电流。可以用以下公式表达施加到线圈的电压：

$U=\mathrm{RI}+L\frac{\mathrm{di}}{\mathrm{dt}}$

L表示工作线圈3的电感，U表示施加到所述线圈的端子的电压，R表示所述线圈的电阻。

因此，可以用以下公式来表达在非常短的时间期间的电流的瞬时变化(di/dt)：

$\frac{\mathrm{di}}{\mathrm{dt}}=\frac{U-\mathrm{RI}}{L}$

在保持阶段期间，该电阻与电流的乘积的值RI与施加到工作线圈3的电压U相比非常低。实际上，作为应用示例，如果该涌入电压等于340伏(U＝340V)并且如果PWM调制的调节等于2％，则该电阻与电流的乘积RI等于6.8伏(RI＝2％×U)。

在已知类型的应用中，项RI与U相比是可以忽略的，并且比率di/dt可以用以下公式来表达：

$\frac{\mathrm{di}}{\mathrm{dt}}=\frac{U}{L}$

即，例如：

$\frac{\mathrm{di}}{\mathrm{dt}}=\frac{340}{L}$

在如图10所示的根据本发明的实施例的应用中，第一电压降压变压器减小了涌入电压U。例如，等于340V的涌入电压被减小为12V。如果PWM调制的调节等于56％，则电阻与电流的乘积RI也等于6.8伏(RI＝0.56x12＝6.8V)，但是与电压U相比不再是可以忽略的。比率di/dt可以用以下公式来表达：

$\frac{\mathrm{di}}{\mathrm{dt}}=\frac{U-\mathrm{RI}}{L}$

即

$\frac{\mathrm{di}}{\mathrm{dt}}=\frac{12-6.8}{L}$

即

$\frac{\mathrm{di}}{\mathrm{dt}}=\frac{5.2}{L}$

总之，对于相同的工作线圈3，通过比较在已知应用中、和在根据本发明的实施例之一的应用中获得的比率di/dt，可以观察到非常大的减小，具体地EM辐射以等于65(340/5.2＝65)的值缩小。

Claims (10)

1.一种电磁致动器(100)，包括：

-磁路(1)，包括与受控在断开位置与闭合位置之间移动的移动电枢(11)协作的磁轭(10)；

-至少一个工作线圈(3)，被设计为产生磁通量以相对于磁轭(10)移动或保持移动电枢(11)；以及

-控制装置(2)，被设计为向该工作线圈(3)：

-在致动器的闭合操作期间提供涌入电压(U)，以及

-在致动器处于闭合位置的保持操作期间提供保持电压(％u)，

致动器的特征在于，该控制装置(2)包括保持电压(％u)的调节装置，该调节装置包括：

-涌入电压(U)的第一电压降压变压器(51、54、56)，用于提供与涌入电压(U)成比例的较低的中间电压(u)；以及

-中间电压(u)的第二电压降压变压器(52、55、57)，用于提供与中间电压(u)成比例的较低的保持电压(％u)。

2.如权利要求1所述的电磁致动器，其特征在于：

-第一电压降压变压器(51)被设计为产生固定的中间电压(u)，

-第二电压降压变压器(52)被设计为产生与固定的中间电压(u)成比例的可变的保持电压(％u)。

3.如权利要求2所述的电磁致动器，其特征在于，第二电压降压变压器(52)包括用于通过脉宽调制PWM来调制固定的中间电压(u)的装置。

4.如权利要求1所述的电磁致动器，其特征在于：

-第一电压降压变压器(54)被设计为产生可变的中间电压(u)，

-第二电压降压变压器(55)被设计为产生与可变的中间电压成比例的固定的保持电压(％u)。

5.如权利要求4所述的电磁致动器，其特征在于，第一电压降压变压器(54)包括用于通过脉宽调制PWM来调制涌入电压(U)的装置。

6.如权利要求1所述的电磁致动器，其特征在于：

-第一电压降压变压器(56)被设计为产生可变的中间电压(u)，

-第二电压降压变压器(57)被设计为产生与可变的中间电压成比例的可变的保持电压(％u)。

7.如权利要求6所述的电磁致动器，其特征在于，第一电压降压变压器(56)包括用于通过脉宽调制PWM来调制涌入电压(U)的装置，而且电压第二降压变压器(57)包括用于通过脉宽调制PWM来调制可变的中间电压(u)的装置。

8.如前述权利要求中的任何一个所述的电磁致动器，其特征在于，该控制装置(2)包括用于测量致动线圈(3)中的控制电流(i1)的装置、以及用于在该移动电枢(11)相对于该固定磁轭(10)发生分离时根据该控制电流(i1)来确定固定触点和移动触点的磨损程度的装置。

9.如权利要求8所述的电磁致动器，其特征在于，该控制装置(2)包括用于根据所述触点的磨损程度确定用于将移动电枢(11)保持在闭合位置的最佳控制电流的装置，调节装置(50)控制提供给该工作线圈(3)的保持电压(％u)。

10.一种包括如前述权利要求中的任何一个所述的电磁致动器(100)的接触器类型的电开关装置，其特征在于，其包括能够在断开状态与闭合状态之间移动的移动部件，所述部件支持能够相对于固定触点(20)移动的至少一个移动触点(21)以控制电路。

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