CN102257581B - 具有双控制磁路的电磁致动器 - Google Patents
具有双控制磁路的电磁致动器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102257581B CN102257581B CN200980151093.5A CN200980151093A CN102257581B CN 102257581 B CN102257581 B CN 102257581B CN 200980151093 A CN200980151093 A CN 200980151093A CN 102257581 B CN102257581 B CN 102257581B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- yoke
- mobile
- outer webs
- intermediate arm
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/13—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures characterised by pulling-force characteristics
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/121—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position
- H01F7/122—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by permanent magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
- H01F2007/1669—Armatures actuated by current pulse, e.g. bistable actuators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/14—Pivoting armatures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
- H01F7/1607—Armatures entering the winding
- H01F7/1615—Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
- H01F7/1638—Armatures not entering the winding
- H01F7/1646—Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
本发明涉及一种电磁致动器,其包括第一磁路(1),第一磁路(1)具有第一可动电枢(10),第一可动电枢(10)能够相对于第一磁轭(11)移动,并与所述第一轭分隔至少一个轴向气隙(e1、e2)。具有径向磁化作用的永久磁体(16)生成极化通量(ΦU),其对抗由第一线圈(12A)和第二线圈(12B)生成的磁通量(Φ12A、Φ12B)。致动器包括第二磁路(2),第二磁路(2)与第一磁路磁性地分离、并包括第二可动电枢(20),第二可动电枢(20)能够经由径向的、恒定的且持续的滑动气隙(e3)相对于第二磁轭(21)移动,所述两个可动电枢(10、20)机械地连接,以同时在第一和第二位置之间移动。第二磁路(2)包括第三和第四线圈(22A、22B)。
Description
技术领域
本发明涉及电磁致动器,其包括第一磁路,第一磁路包括相对于第一磁轭移动的第一移动电枢。所述第一电枢能够在第一和第二位置之间移动,与第一磁轭分隔至少一个轴向气隙。第一磁路包括第一线圈,第一线圈设计成生成磁控制通量,以将第一移动电枢从第一位置移动至第二位置。第一磁路包括第二线圈,第二线圈设计成生成磁控制通量,以将第一移动电枢从第二位置移动至第一位置。具有径向磁化作用的永久磁体生成极化通量,以对抗由第一和第二线圈生成的磁通量。
背景技术
电磁致动器通常包括例如滑动致动杆等可动部分、施加移动可动部分的作用力的至少一个感应线圈、和围绕线圈但被所述杆穿过的电磁壳体,磁场线在电磁壳体处闭合。
电磁致动器的双稳定功能也是已知的。通常还被称作混合致动器的双稳定电磁致动器还包括将可动部分保持在至少一个稳定位置的至少一个永久磁体。双稳定电磁致动器因此包括锁定功能和驱动功能,所述锁定功能通过闭合由永久磁体偏振出的可变气隙而锁定可动部分,所述驱动功能能在使可动部分旋转至另一稳定位置后实现解锁。
为了改善电磁致动器的操作,制造中已努力来减小目前约为几微米的残余气隙、最佳化各种几何参数,例如片材金属板的厚度、磁结构的分支的宽度和厚度、以及移动部分与对应物之间的气隙的形状。具体说,通过使用倾斜部分来最大化气隙的表面。此外,具有稀土基的高矫顽力永久磁体的引入(NdFeB)实现了使维持可动部分在稳定位置的作用力增大,换言之能获得显著的锁定作用力。获得约为一公吨的锁定作用力能实现在电力应用中创新地使用电磁致动器,例如用于对中压断路器的直接开/闭控制。
然而,尽管其实现很简单,但是双稳定电磁致动器特别是由它必须进行的以下两个矛盾功能之间的折衷得到的:对可动部分的锁定功能和驱动功能。因此在移动气隙沿其截面的方向发生变形时通常能观察到普通的锁定,而在移动气隙沿其纤维的方向发生变形时能观察到极低的驱动效率。该折衷由非偏振阻滞磁路的一般性质引起。
在通过电压源向感应线圈供给电压的情况下,可动部分的运动伴随着被电压源观察到的激励电路的自感量的增大。如图7中的虚线所示,因气隙的闭合而发生的自感量的增大引起移动阶段中线圈中的激励电流的减小,并导致电磁致动器的驱动力减弱。
因此能观察到两个不利于致动器的能量效率的效果:一方面,线圈中的焦耳损失,其随电流的平方变化;另一方面,移动阶段中驱动力的损失,其使致动时间变长。
发明内容
因此,本发明的目的是弥补现有技术的缺点,以提出具有高能量效率的电磁致动器。
本发明的电磁致动器包括第二磁路,第二磁路与第一磁路磁性地分离、并包括第二移动电枢,第二移动电枢相对于第二磁轭移动、并与所述第二磁轭分隔一在其整个移动中保持恒定的径向滑动气隙。两个移动电枢彼此机械地连接,以同时在第一和第二位置之间移动。第三线圈设计成生成磁控制通量,以将第二移动电枢从第一位置移动至第二位置。第四线圈设计成生成磁控制通量,以将第二移动电枢从第二位置移动至第一位置。
根据第一特定实施例,第一线圈和第三线圈串联,并设计成同时生成磁控制通量,以将第一和第二移动电枢从第一位置移动至第二位置。第二线圈和第四线圈串联,并设计成同时生成磁控制通量,以将第一和第二移动电枢从第二位置移动至第一位置。
根据第二特定实施例,电磁致动器包括第一、第二、第三和第四线圈的独立的电源器件,该电源器件设计成同时控制第一线圈和第三线圈,以将第一和第二移动电枢从第一位置移动至第二位置。该电源器件设计成同时控制第二线圈和第四线圈,以将第一和第二移动电枢从第二位置移动至第一位置。
根据本发明的一个发展实施例,第一磁轭包括至少一个第一E形部分,具有两个外侧臂和一个中间臂,中间臂包括永久磁体,各外侧臂通过第一部分连接至中间臂。第一和第二线圈分别定位在第一部分上,第一移动电枢在外侧臂之间移动。
根据本发明的一个发展,第一磁轭包括至少一个第一E形部分,具有两个外侧臂和一个中间臂,各外侧臂通过第一部分连接至中间臂,第三和第四线圈分别定位在第一部分上。第二移动电枢在所述臂的自由端的前方移动,并与所述端分隔径向滑动气隙。
有利地,外侧臂的自由端包括垂直于所述臂的第二部分,第二移动电枢沿平行于这些第二部分的方向移动,并与所述部分分隔径向滑动气隙。
根据本发明的一个发展实施例,第一和第二磁轭彼此面对,以使第一轭的外侧臂和中间臂的端部定位成面对第二轭的臂的端部。
根据本发明的另一发展,第一磁轭包括两个分别呈E形的部分,它们定位成彼此面对,以使第一部分的外侧臂和中间臂的自由端定位成面对第二部分的臂的自由端。具有径向磁化作用的两个永久磁体定位在中间臂上。第一和第二线圈定位成围绕第一移动电枢,第一移动电枢在两个部分的外侧臂之间移动。第二磁轭包括两个分别呈E形的部分,它们定位成彼此面对,以使第一部分的外侧臂和中间臂的自由端定位成面对第二部分的臂的自由端。第三和第四线圈定位成围绕第二移动电枢,第二移动电枢在两个E形部分内并在所述臂的端部的前方移动。
有利地,所述两个移动电枢通过锁定杆连接,所述锁定杆的纵轴与移动电枢的纵轴相同,所述两个移动电枢具有相同的纵轴,对应于所述电枢的移动轴。
根据本发明一优选实施例,第一磁轭呈弯曲的E形,具有两个外侧臂和一个中间臂,各外侧臂通过根据一个圆的第一圆弧发展出的部分连接至中间臂。第一移动电枢在外侧臂之间以圆弧移动方式移动。第二磁轭呈弯曲的E形,具有两个外侧臂和一个中间臂,各外侧臂通过根据一个圆的第二圆弧发展出的部分连接至中间臂。第二移动电枢在所述臂的端部的前方以圆弧移动方式移动。
有利地,所述两个移动电枢通过锁定杆机械地连接。
附图说明
其它优点和特征将在以下对只作为非限制性示例给出并表示在附图中的本发明的特定实施例的描述中变得更加清楚明了,附图中:
图1示出了处于第一操作位置的电磁致动器的第一优选实施例的布局图;
图2和3示出了处于中间位置的根据图1的电磁致动器的线路图;
图4示出了根据图1的处于第二操作位置的电磁致动器的线路图;
图5示出了第一特定实施例的电磁致动器的控制电路的图;
图6示出了第二特定实施例的电磁致动器的控制电路的图;
图7示出了在根据图1的电磁致动器的线圈中流动的电流的强度的曲线图;
图8示出了根据图1的电磁致动器的第一替代实施例的线路图;
图9示出了根据图1的电磁致动器的第二替代实施例的线路图;
图10示出了根据图1的电磁致动器的另一替代实施例的线路图;
图11示出了处于第一操作位置的电磁致动器的第二优选实施例的线路图;
图12示出了处于第一操作位置的电磁致动器的第三优选实施例的线路图。
具体实施方式
根据如图1-4、11和12所示的所有优选实施例,电磁致动器包括第一磁路1,第一磁路1包括相对于第一磁轭11移动的第一移动电枢10。
可变形第一磁路1提供可变轴向气隙。在第一和第二位置之间移动的所述第一移动电枢10与第一磁轭11分隔至少一个轴向气隙e1、e2。所述第一移动电枢10在打开位置K1与闭合位置K2之间移动。
作为操作的示例,如图4所示的闭合位置K2通常对应于在移动电枢12与固定轭11之间存在的第一气隙e1的最小值。通常,移动电枢12与固定轭11之间的第二气隙e2于是是最大值。如图1所示的闭合位置K1通常对应于第一气隙e1的最大值。第二气隙e2于是是最小值。
电磁致动器的第一磁路1包括第一线圈12A,第一线圈12A设计成生成磁控制通量Ф12A,以将第一移动电枢10从第一位置K1移动至第二位置K2。第一磁路1包括第二线圈12B,第二线圈12B设计成生成磁控制通量Ф12B,以将第一移动电枢10从第二位置K2移动至第一位置K1。
第一磁轭11包括具有径向磁化作用的至少一个永久磁体16。所述至少一个永久磁体16生成极化通量ФU,其对抗由第一和第二线圈12A、12B生成的磁通量。电磁致动器是具有磁锁定的双稳定致动器。
电磁致动器还包括与第一磁路磁性地分离的第二磁路2。第一和第二磁路1、2之间的磁分离意味着两个磁路之间的互感系数基本等于零。该分离可通过磁屏蔽(未示出)得以实现。第二磁路2包括相对于第二磁轭21移动的第二移动电枢20。第二移动电枢20与第二磁轭21分隔一滑动气隙e3。在第二移动电枢20的移动期间,滑动气隙e3沿垂直于所述移动电枢的运动方向的径向方向是恒定的。两个移动电枢10、20彼此机械地连接,以同时在第一和第二位置之间移动。
电磁致动器的第二磁路2包括第三线圈22A,第三线圈22A设计成生成磁控制通量,以将第二移动电枢20从第一位置K1移动至第二位置K2。第二磁路2包括第四线圈22B,第四线圈22B设计成生成磁控制通量,以将第二移动电枢20从第二位置K2移动至第一位置K1。
当第一移动电枢10沿纵轴Y从第一位置K1移动至第二位置K2时,施加至第一电枢的位移作用力F1与移动y的平方成反比。所述位移作用力可表示为以下方程式(1):
(1)
第一磁路1的第一感应系数L1与转数N的平方和磁路的磁阻之间的比值成正比。所述第一感应系数L1可表示为以下方程式(2):
第一磁路1的磁阻R1取决于移动y和气隙S的截面。气隙e2的所述截面在整个移动中是恒定的。所述磁阻可表示为以下方程式(3):
其中μo等于空气的磁导率。第一磁路的感应系数L1因此与移动y成反比。所述第一感应系数L1可表示为以下方程式(4):
(4)
当第二移动电枢20沿纵轴Y从第一位置移动至第二位置时,施加至第二电枢的位移作用力F2是恒定的。第二磁路2的第二感应系数L2与转数N的平方和磁路的磁阻之间的比值成正比。所述第二感应系数L2可表示为以下方程式(5):
第二磁路2的磁阻R2与气隙e3和移动y之间的比值成正比。所述气隙e3在整个移动中是恒定的。所述磁阻可表示为以下方程式(6):
其中μo等于空气的磁导率。第二磁路的感应系数L2因此与移动y成正比。所述第二感应系数L2可表示为以下方程式(7):
(7)L2∝y
同时施加至第一线圈12A和第三线圈22A的电压的方程式按以下方式表示(8):
(8)
其中U是供给电压,I是在线圈12A、22A中流动的电流,而L是由电压源观察到的总感应系数。总感应系数直接取决于第一线圈12A和第三线圈22A的感应系数L1、L2。
由于瞬变状态的重要性,电阻项RI与项dI/dt相比是可忽略的。电压方程式因此按以下方式表示:
(9)
操作期间,当第一移动电枢10沿纵轴Y从第一位置K1移动至第二位置K2时,气隙e2的打开从而引起第一磁路的感应系数L1的减小(方程式4)。同时,当第二移动电枢20沿纵轴Y从第一位置移动至第二位置时,第二磁路的感应系数L2趋于增大(方程式7)。由于第一磁路的感应系数L1的减小比第二磁路的感应系数L2的增大更显著,所以在第一和第二线圈12、22的绕组中流动的电流I在移动电枢开始移动时将增大。
如图7所示,示出了代表已知致动器中的激励电流的第一曲线TA和代表本发明致动器中的激励电流的第二曲线TB,用于比较。可观察到的是,第二图TB的激励电流的绝对最大值远低于第一图TA的。此外,致动器的可动部的触发移动在本发明的致动器的情况下发生更迅速(ta>tb)。换言之,这意味着本发明的装置能实现更好地使用用于移动可动部的激励电流,而对比之下,同时,已知装置中的电流是用于对抗由磁体产生的气隙的极化通量。
为了防止第一移动电枢10的解锁发生时磁体16发生去磁的任何风险,应该确保磁体的操作点不掉回超过磁体的特征去磁曲线。使用稀土基磁体,特别是钐钴SmCo磁体,对本申请来说是推荐的。
根据如图5所示的第一特定实施例,要使第一和第二移动电枢10、20从第一位置K1移动至第二位置K2,则串联第一线圈12A和第三线圈12A。两个线圈12A、22A于是设计成同时生成磁控制通量。根据本发明的该第一特定实施例,要使第一和第二移动电枢10、20从第二位置K2移动至第一位置K1,则串联第二线圈12B和第四线圈22B。这两个线圈于是设计成同时生成磁控制通量Ф12B、Ф22B。切换器件201允许电源器件200A的交变连接,一方面至第一线圈12A和第三线圈22A,而另一方面至第二线圈12B和第四线圈22B。
根据如图6所示的第二特定发展,电磁致动器包括独立器件200B,用于向第一和第二线圈12A、12B以及第三和第四线圈22A、22B供给电源。一方面,独立电源器件200B设计成同时控制第一线圈12A和第三线圈22A,以将第一和第二移动电枢10、20从第一位置K1移动至第二位置K2。另一方面,独立电源器件200B设计成同时控制第二线圈12B和第四线圈22B,以将第一和第二移动电枢10、20从第二位置K2移动至第一位置K1。
根据如图1~4所示的本发明的第一优选实施例,第一磁轭11呈E形,具有两个外侧臂13A、13B和中间臂14。所述中间臂大致平行于两个外侧臂13A、13B。各外侧臂13A、13B包括第一端,通过第一部分15A、15B连接至中间臂14的第一端。所述第一部分15A、15B大致垂直于外侧臂13A、13B和中间臂14。第一线圈12A和第二线圈12B分别定位在第一部分15A、15B上。第一移动电枢10沿大致垂直于所述外侧臂的方向在外侧臂13A、13B之间移动。第一移动电枢10装配成轴向滑动,并沿移动纵轴Y移动。具有垂直于移动纵轴Y的径向磁化作用的永久磁体16于是定位在中间臂14上。
第二磁轭21也呈E形,具有两个外侧臂23A、23B和中间臂24。所述中间臂大致平行于两个外侧臂23A、23B。各外侧臂23A、23B包括第一端,通过第一部分25A、25B连接至中间臂24的第一端。第三线圈22A和第四线圈22B分别定位在第一部分25A、25B上。第二移动电枢20在所述臂的第二自由端的前方移动。第二移动电枢20装配成轴向滑动,并沿移动纵轴Y移动。第二移动电枢20与外侧臂和中间臂13A、13B、14的第二自由端分隔滑动气隙e3。在第二移动电枢20的移动过程中,滑动气隙e3沿垂直于移动纵轴Y的径向方向是恒定的。第二磁轭21的纵轴与固定第一磁轭11的纵轴相同。
第一和第二磁轭11、21优选定位成彼此面对,以使第一轭11的外侧臂13A、13B和中间臂14的自由端定位成面对第二轭21的臂23A、23B、24的自由端。两个移动电枢10、20通过锁定杆17机械地连接。
根据第一优选实施例的第一变型,外侧臂23A、23B的第二端可包括垂直于所述臂的第二部分18A、18B。如图8所示,第二移动电枢20沿平行于这些第二部分18A、18B的方向移动,并且与所述部分分隔径向滑动气隙e3。该替代实施例能使滑动气隙e3的表面最大化。
根据如图9所示的第一优选实施例的第二变型,两个磁路的磁轭11、21具有不同的尺寸。第一和第二磁轭也定位成彼此面对,但是第一轭11的外侧臂的自由端不定位成面对第二轭21的臂的自由端。第二轭的移动电枢20优选在磁轭21内侧移动。
根据如图10所示的第一优选实施例的另一变型,两个磁路的移动电枢直接接触,而不再通过锁定杆连接。电磁致动器从而更小型化。
根据如图11所示的本发明的第二优选实施例,第一磁轭11由两个分别呈E形的部分11A、11B构成。各部分11A、11B具有两个外侧臂和一个中间臂。中间臂大致平行于两个外侧臂。各外侧臂包括第一端,通过一个部分连接至中间臂的第一端。所述部分大致垂直于外侧臂和中间臂。两个部分定位成彼此面对,以使第一部分的外侧臂和中间臂的第二自由端定位成面对第二部分的臂的自由端。具有垂直于纵轴Y的径向磁化作用的两个永久磁体16于是定位在中间臂上。第一和第二线圈12A、12B分别定位成围绕第一移动电枢10。第一移动电枢在两个E形部分的外侧臂之间移动。第一移动电枢10大致垂直于所述外侧臂移动。
第二磁轭21也由两个分别呈E形的部分21A、21B构成。各部分具有两个外侧臂和一个中间臂。所述中间臂大致平行于两个外侧臂。各外侧臂包括第一端,通过一个部分连接至中间臂的第一端。所述部分大致垂直于外侧臂和中间臂。第二磁轭的两个部分定位成彼此面对,以使第一部分的外侧臂和中间臂的第二自由端面对第二部分的臂的第二自由端。第三和第四线圈分别定位成围绕第二移动电枢,第二移动电枢在两个E形部分内并在所述臂的第二端的前方移动。
两个移动电枢10、20优选具有相同的纵轴,对应于所述电枢10、20的移动纵轴Y。两个电枢10、20通过锁定杆彼此接合,该锁定杆的纵轴优选与移动电枢的纵轴相同。
根据如图12所示的本发明的第三优选实施例,第一磁轭11呈弯曲的E形,具有两个外侧臂13A、13B和一个中间臂14。各外侧臂13A、13B通过部分15A、15B连接至中间臂14。所述部分根据一个圆的第一圆弧发展,所述圆的第一圆弧包括第一半径R1。第一和第二线圈12A、12B分别定位在第一和第二弯曲部分15A、15B上。第一移动电枢10在外侧臂13A、13B之间以圆弧移动方式移动。移动电枢10进行旋转的旋转中心O优选与所述圆的第一圆弧的中心相同。具有垂直于移动纵轴Y的径向磁化作用的永久磁体16于是定位在中间臂14上。第二磁轭21也呈弯曲的E形,具有两个外侧臂23A、23B和中间臂24。各外侧臂23A、23B包括第一端,通过第一部分25A、25B连接至中间臂24。所述部分根据一个圆的第二圆弧发展,所述圆的第二圆弧包括第二半径R2。第二线圈22的第三和第四绕组22A、22B分别定位在弯曲的第一部分25A、25B上。第二移动电枢20进行旋转的旋转中心O与所述圆的第二圆弧的中心相同。第二移动电枢20与水平外侧臂13A、13B的自由端分隔滑动气隙e3。在第二移动电枢20的移动过程中,滑动气隙e3沿径向方向是恒定的。两个移动电枢10、20通过锁定杆17机械地连接。移动电枢10、20的旋转中心O是相同的。
根据图12所示的第一特定实施例,第二移动电枢20优选在所述臂的第二端的前方以圆弧移动方式移动。所述第二电枢的移动发生在优选与第二磁轭21相同的平面中。
根据第二特定实施例,第二移动电枢优选在所述臂的上方或下方以圆弧移动方式移动。第二移动电枢的移动发生在与第二磁轭的平面平行的平面中。滑动气隙e3于是对应于第二磁轭21的平面与第二移动电枢发生旋转的平面之间的大致恒定的距离。根据一替代实施例,第二移动电枢包括彼此连接并配置在第二磁轭的各侧的第一和第二部分。第一部分例如设计成在第二磁轭上方移动,而第二部分设计成在所述第二磁轭下方移动。
Claims (11)
1.一种电磁致动器,包括第一磁路(1),第一磁路(1)包括:
-第一移动电枢(10),相对于第一磁轭(11)移动,所述第一移动电枢(10)能够在第一和第二位置(K1、K2)之间移动,与所述第一磁轭(11)间隔至少一个轴向气隙(e1、e2);轴向是所述第一移动电枢(10)的运动方向,径向是与所述轴向垂直的方向;
-第一线圈(12A),设计成生成磁控制通量(Ф12A),以将第一移动电枢(10)从第一位置(K1)移动至第二位置(K2);
-第二线圈(12B),设计成生成磁控制通量(Ф12B),以将第一移动电枢(10)从第二位置(K2)移动至第一位置(K1);
-具有径向磁化作用的至少一个永久磁体(16),所述至少一个永久磁体(16)生成极化通量(ФU),以对抗由第一和第二线圈(12A、12B)生成的磁通量(Ф12A、Ф12B),
其特征在于,所述电磁致动器包括第二磁路(2),第二磁路(2)与所述第一磁路磁性地分离并包括:
-第二移动电枢(20),相对于第二磁轭(21)移动,并与所述第二磁轭(21)间隔一径向滑动气隙(e3),该径向滑动气隙(e3)在第二移动电枢(20)的整个移动中保持恒定,所述两个移动电枢(10、20)机械地连接,以同时在第一和第二位置之间移动,
-第三线圈(22A),设计成生成磁控制通量(Ф22A),以将第二移动电枢(20)从第一位置(K1)移动至第二位置(K2);
-第四线圈(22B),设计成生成磁控制通量(Ф22B),以将第二移动电枢(20)从第二位置(K2)移动至第一位置(K1)。
2.如权利要求1所述的电磁致动器,其特征在于,
-第一线圈(12A)和第三线圈(22A)串联,并设计成同时生成磁控制通量(Ф12A、Ф22A),以将第一和第二移动电枢(10、20)从第一位置移动至第二位置,
-第二线圈(12B)和第四线圈(22B)串联,并设计成同时生成磁控制通量(Ф12B、Ф22B),以将第一和第二移动电枢(10、20)从第二位置移动至第一位置。
3.如权利要求1所述的电磁致动器,其特征在于,它包括用于第一、第二、第三和第四线圈(12A、12B、22A、22B)四者的独立的电源器件,该电源器件设计成:
-同时控制第一线圈(12A)和第三线圈(22A),以将第一和第二移动电枢(10、20)从第一位置移动至第二位置;
-同时控制第二线圈(12B)和第四线圈(22B),以将第一和第二移动电枢(10、20)从第二位置移动至第一位置。
4.如权利要求1~3中任一项所述的电磁致动器,其特征在于,第一磁轭(11)至少包括第一E形部分,所述第一E形部分具有两个外侧臂(13A、13B)和一个中间臂(14),所述中间臂(14)包括所述永久磁体(16),各外侧臂(13A、13B)通过第一部分(15A、15B)连接至中间臂(14),第一和第二线圈(12A、12B)分别定位在所述第一部分(15A、15B)上,第一移动电枢(10)在外侧臂(13A、13B)之间移动。
5.如权利要求4所述的电磁致动器,其特征在于,第二磁轭(21)至少包括第一E形部分,所述第一E形部分具有两个外侧臂(23A、23B)和一个中间臂(24),各外侧臂(23A、23B)通过第一部分(25A、25B)连接至中间臂(24),第三和第四线圈(22A、22B)分别定位在所述第一部分(25A、25B)上,第二移动电枢(20)在所述外侧臂和中间臂的自由端的前方移动、并与所述自由端间隔所述径向滑动气隙(e3)。
6.如权利要求5所述的电磁致动器,其特征在于,所述第二磁轭(21)的外侧臂(23A、23B)的自由端包括垂直于所述外侧臂(23A,23B)的第二部分(18A、18B),第二移动电枢(20)沿平行于这些第二部分的方向移动,并与所述第二部分间隔所述径向滑动气隙(e3)。
7.如权利要求5所述的电磁致动器,其特征在于,第一和第二磁轭(11、21)彼此面对,以使第一磁轭(11)的外侧臂(13A、13B)和中间臂(14)的端部定位成面对第二磁轭(21)的所述外侧臂(23A、23B)和所述中间臂(24)的端部。
8.如权利要求1~3中任一项所述的电磁致动器,其特征在于,
-第一磁轭(11)包括两个分别呈E形的部分(11A、11B),它们定位成彼此面对,所述第一磁轭的第一E形部分和第二E形部分分别具有两个外侧臂和一个中间臂,第一磁轭的第一E形部分(11A)的外侧臂和中间臂的自由端定位成面对第一磁轭的第二E形部分(11B)的所述外侧臂和中间臂的自由端,
-具有径向磁化作用的两个永久磁体(16)分别定位在所述第一磁轭的第一E形部分(11A)和所述第二E形部分(11B)的中间臂上,
-第一和第二线圈定位成围绕第一移动电枢(10),第一移动电枢(10)在第一磁轭的第一E形部分和第二E形部分(11A、11B)的外侧臂之间移动,
-第二磁轭包括两个分别呈E形的部分(21A、21B),它们定位成彼此面对,所述第二磁轭的第一E形部分和第二E形部分分别具有两个外侧臂和一个中间臂,所述第二磁轭的第一E形部分(21A)的外侧臂和中间臂的自由端定位成面对所述第二磁轭的所述第二E形部分(21B)的所述外侧臂和中间臂的自由端,
-第三和第四线圈定位成围绕第二移动电枢(20),第二移动电枢(20)在所述第二磁轭的两个E形部分(21A、21B)内侧并且在所述第二磁轭的第一E形部分和第二E形部分的所述外侧臂和中间臂的自由端部的前方移动。
9.如权利要求8所述的电磁致动器,其特征在于,所述第一移动电枢和第二移动电枢(10、20)通过锁定杆连接,所述锁定杆的纵轴与移动电枢的纵轴相同,所述第一移动电枢和第二移动电枢(10、20)具有相同的纵轴,对应于所述第一移动电枢和第二移动电枢(10、20)的移动轴。
10.如权利要求1~3中任一项所述的电磁致动器,其特征在于,
-第一磁轭(11)呈弯曲的E形,具有两个外侧臂(13A、13B)和一个中间臂(14),各外侧臂(13A、13B)通过根据一个圆的第一圆弧延伸的部分(15A、15B)连接至中间臂(14),
-第一移动电枢(10)在外侧臂(13A、13B)之间以圆弧移动方式移动,
-第二磁轭(21)呈弯曲的E形,具有两个外侧臂(23A、23B)和一个中间臂(24),各外侧臂(23A、23B)通过根据一个圆的第二圆弧延伸的部分(25A、25B)连接至中间臂(24),
-第二移动电枢(20)在所述第二磁轭的所述外侧臂和中间臂的端部的前方以圆弧移动方式移动。
11.如权利要求10所述的电磁致动器,其特征在于,所述两个移动电枢(10、20)通过锁定杆(17)机械地连接。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0807331A FR2940500B1 (fr) | 2008-12-22 | 2008-12-22 | Actionneur electromagnetique a double circuits de commande |
FR08/07331 | 2008-12-22 | ||
PCT/FR2009/001399 WO2010072908A1 (fr) | 2008-12-22 | 2009-12-08 | Actionneur electromagnetique a double circuits de commande |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102257581A CN102257581A (zh) | 2011-11-23 |
CN102257581B true CN102257581B (zh) | 2013-10-30 |
Family
ID=40845906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN200980151093.5A Expired - Fee Related CN102257581B (zh) | 2008-12-22 | 2009-12-08 | 具有双控制磁路的电磁致动器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102257581B (zh) |
AU (1) | AU2009332810A1 (zh) |
FR (1) | FR2940500B1 (zh) |
WO (1) | WO2010072908A1 (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011053289A1 (de) * | 2011-09-06 | 2013-03-07 | Contitech Vibration Control Gmbh | Aktor |
FR3028662B1 (fr) * | 2014-11-14 | 2016-12-16 | Hager-Electro Sas | Actionneur electromagnetique a bobines multiples |
FR3053522B1 (fr) | 2016-07-01 | 2018-08-17 | Safran Landing Systems | Electro-aimant lineaire bistable |
WO2020186358A1 (en) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | The University Of British Columbia | Solenoid apparatus and methods |
EP4047250B1 (en) * | 2021-02-22 | 2023-11-29 | Etel S.A. | Magnetic z-actuator and wafer holder comprising such actuator |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1612812A1 (fr) * | 2004-06-29 | 2006-01-04 | Renault SAS | Actionneur linéaire à prise directe |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1559373A (en) * | 1975-10-13 | 1980-01-16 | Hart J C H | Magnetic actuators for spool and sleeve valves |
AU3590101A (en) * | 2000-03-02 | 2001-09-12 | Cruise, Rupert John | A magnetic actuator |
DE10146899A1 (de) * | 2001-09-24 | 2003-04-10 | Abb Patent Gmbh | Elektromagnetischer Aktuator, insbesondere elektromagnetischer Antrieb für ein Schaltgerät |
-
2008
- 2008-12-22 FR FR0807331A patent/FR2940500B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-12-08 AU AU2009332810A patent/AU2009332810A1/en not_active Abandoned
- 2009-12-08 CN CN200980151093.5A patent/CN102257581B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2009-12-08 WO PCT/FR2009/001399 patent/WO2010072908A1/fr active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1612812A1 (fr) * | 2004-06-29 | 2006-01-04 | Renault SAS | Actionneur linéaire à prise directe |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102257581A (zh) | 2011-11-23 |
FR2940500B1 (fr) | 2010-12-24 |
WO2010072908A1 (fr) | 2010-07-01 |
AU2009332810A1 (en) | 2011-07-07 |
FR2940500A1 (fr) | 2010-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9190234B2 (en) | Electromagnetic actuator, in particular for a medium voltage switch | |
CN102257581B (zh) | 具有双控制磁路的电磁致动器 | |
CN102859618B (zh) | 双稳态磁性致动器 | |
CN103650089B (zh) | 电磁操作装置以及使用了该装置的开闭装置 | |
US4859975A (en) | Electromagnetic actuator | |
CN105374495A (zh) | 磁性锁闭的磁通转移电子机械致动器 | |
CN105720777B (zh) | 电磁促动器及使用方法 | |
CN103155058A (zh) | 电磁线性致动器 | |
WO2006106240A3 (fr) | Actionneur electromagnetique polarise bistable a actionnement rapide | |
US9203230B2 (en) | Line protection switch | |
CN101663715A (zh) | 用于有固定垂直磁体和线圈的线性致动器的方法和系统 | |
JP2015515097A (ja) | 有極電磁リレー及びその製造方法 | |
KR20220112779A (ko) | 전자기계식 잠금장치 및 방법 | |
KR20090115950A (ko) | 하이브리드 전기자기적 액추에이터 | |
US8866349B2 (en) | Solenoid | |
JP2007103243A (ja) | 電磁アクチュエータおよび開閉器 | |
US8674795B2 (en) | Magnetic actuator with a non-magnetic insert | |
GB2289374A (en) | Electromagnetic actuators | |
CN100481298C (zh) | 开关设备 | |
JP4139767B2 (ja) | 永久磁石対向型磁気回路 | |
US20040145424A1 (en) | Switchable circulator | |
CN101256919B (zh) | 非对称并激式双稳态永磁操动机构 | |
KR20210102862A (ko) | 저자력 영구자석 액츄에이터 | |
KR101856193B1 (ko) | 솔레노이드 장치 | |
JPS6076108A (ja) | 磁気回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131030 Termination date: 20181208 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |