CN102683115A - 旋转促动器和包括一个这种促动器的接触器 - Google Patents

旋转促动器和包括一个这种促动器的接触器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种旋转促动器和包括一个这种促动器的接触器。旋转促动器包括磁电路具有：磁轭(10)，所述磁轭(10)包括至少第一和第二分支(10A、10B)，其通过第一横向电枢(12)彼此连接，所述第一横向电枢(12)连接所述分支的第一端部；第二横向电枢(11)，所述第二横向电枢(11)以在两个稳定位置之间的所述第一分支上枢转的方式得以支撑，所述第二横向电枢在稳定闭合的位置与所述至少第一和第二分支的第二端部接触；至少一个促动线圈(2)，其被设计为产生磁位移通量以移动所述第二横向电枢(11)。所述至少第一和第二分支的所述第二端部分别包括与所述第二横向电枢的接触区域，所述接触区域由具有至少两个邻近截口线的线限定的剖面。

Description

旋转促动器和包括一个这种促动器的接触器
背景技术
本发明涉及旋转促动器，其包括具有磁轭的磁路，该磁轭包括通过第一横向电枢彼此连接的至少第一和第二分支，第一横向电枢与所述分支的第一端部连接。第二横向电枢以两个稳定位置之间在第一分支上枢转的方式得以支撑，第二横向电枢在稳定闭合位置与所述至少第一和第二分支的第二端部接触。至少一个促动线圈被设计以产生磁位移通量以促进第二横向电枢从稳定打开位置向稳定闭合位置移动。
本发明也涉及包括根据本发明的促动器的接触器和设计为与静触头相结合的至少一个动触头。驱动机构设计为从打开位置向闭合位置移动动触头。
技术领域
旋转电磁促动器通常用于操作机械控制装置。如专利申请(EP0836212B1，FR 2884039)中所说明的，所述机械控制装置可以设计用于控制开关设备的触头的打开和闭合。
根据图1中所示的已知的实施例，双稳态促动器包括由磁轭10和横向电枢11构成的磁路。所述横向电枢11被支撑，以使得在两个稳定位置之间在E形磁路的外部分支上枢转。因此，以更通常的方式，促动器包括能够占用两种状态的可移动部件：第一状态对应于“闭路”位置，其中移动部件与磁轭框架的至少两个分支接触，第二状态对应于“开路”位置。
为了示例的目的，电枢11的每个稳定位置对应于开关设备的电触头的打开或者闭合的电状态。
具有含有该枢转电枢的该磁结构的促动器拥有良好的机械稳定性且能够减少其整体尺寸。
为了从“开路”位置向“闭路”位置切换，促动线圈2被供电，以提供磁位移通量фd，接着引起横向电枢11的转动运动。由线圈产生的磁通量的大部分主要经由与促动器的可动部分的行程连接的大气隙E流动。
依据电消耗，这些旋转促动器呈现相对低效的缺点。从所述促动线圈2可见的磁路的磁阻实际上相对高。根据磁路1的磁结构，该磁阻很大依赖于横向电枢11和磁轭10之间的气隙E的大小。然而，为了从“开路”位置向“闭路”位置移动，用于产生足够的磁位移通量以抵消由磁体3所产生的磁保持通量фm所必需的安培匝数与由促动线圈2可见的磁阻成比例。
发明内容
本发明的目标因此是弥补现有技术的不足以使得提出包括大闭合力的旋转促动器。
所述至少第一和第二分支的第二端部分别包括与第二横向电枢的接触区域，每个接触区域包括与第二横向电枢的轮廓互补形状的轮廓，该轮廓由具有至少两个并置的部分(section)的轮廓线限定，所述两个并置的部分能够移动到它们面对第二横向电枢的位置。
优选地，该磁轭包括第三分支，所述各分支由第一横向电枢经由所述各分支的第一端部彼此连接。
根据本发明的改进的模式，在第二横向电枢和各分支的第二端部之间的每个接触区域的轮廓包括至少一根折线(broken line)，所述折线具有所述至少两个并置的部分。
优选地，至少一个接触区域的轮廓包括至少一根折线，该折线具有三个并置的部分，主要部分由两个次要部分限定，所述次要部分彼此平行。
有利地，所述至少两个部分是线性的。
根据本发明的特定实施例，第二横向电枢通过枢转气隙连接至磁轭的第一分支。该枢转气隙是恒定的，无论横向电枢关于磁轭的位置如何。
优选地，根据本发明的促动器包括围绕磁轭的中心第二分支卷绕的促动线圈。
根据可替换的实施例，促动器包括分别围绕磁轭的外部第一和第三分支卷绕的两个促动线圈。
有利地，第一、第二和第三分支以磁轭具有E形横截面的方式布置。
根据本发明的接触器的促动器的第二横向电枢包括设计为松开接触器驱动机构及从打开位置向着闭合位置移动动触头的凸出部分。
附图说明
其它优点和特征将从接下来的仅以非限制性示例的目的给出的并表示在附图中的本发明的特定实施例的说明变得更加清楚明显，在附图中：
图1表示了根据现有技术的，在打开位置的双稳态旋转促动器的示意性横截面视图；
图2表示了根据第一实施例，在打开位置的旋转促动器的示意性视图；
图3表示了根据第二实施例，在打开位置的旋转促动器的示意性视图；
图4表示了根据图1的旋转促动器的可替换实施例；
图5表示了根据第一实施例的电触头的示意性视图。
具体实施方式
根据图2中所表示的本发明的实施例，旋转促动器包括具有磁轭10的磁电路。
所述磁轭10包括至少第一和第二分支10A、10B，其通过连接所述分支的第一端部的第一横向电枢12彼此连接。
所述磁轭10包括以在两个稳定位置之间在第一分支10A上枢转的方式得以支撑的第二横向电枢11。位于在所述第一分支10A的第二端部和第二横向电枢11之间的枢转点处的接触区域包括至少一个称作滑动磁阻Rg的至少一个等价磁阻。根据如在图4中表示的特定实施例，第二横向电枢11通过称作枢转气隙的气隙连接至磁轭的第一分支。如所表示的，枢转气隙是恒定的，无论横向电枢11关于磁轭10的位置如何。因此，在可控制的气隙表面，称作滑动磁阻Rg的等价磁阻的一部分在所述横向电枢移动期间是恒定的。该气隙使得保持力在轭和电枢之间以转动的方式获得。在该两部分之间的该接触区域可以特别通过校正的模制部分或者通过适合的表面处理以便于滑动和/或以校正气隙得以获得。该枢转气隙功能可以通过横向电枢11的其中一个端部在轭10中重叠成瓦状得以执行。该横向电枢接着包括圆的凸起部，其具有以该方式设定尺寸的半径，这种方式为磁粘力被施加以使得自动定心，以保持该两部分而不用改变闭合扭矩。该定位也可以通过紧固件21的定位来促进，该紧固件21在磁轭10和横向电枢11之间产生柔性机械连接。
第二横向电枢11在稳定闭合位置与所述至少第一和第二分支10A、10B的第二端部接触。
旋转促动器包括产生磁位移通量фd的至少一个促动线圈2，磁位移通量фd设计为从稳定打开位置向稳定闭合位置移动第二横向电枢11。根据实施例，促动线圈2围绕磁轭10的第二分支10B卷绕。
根据如图3和4中所表示的优选实施例，所述至少第一和第二分支10A、10B的第二端部分别包括与第二横向电枢11的接触区域。每个接触区域包括与第二横向电枢11的轮廓为互补形状的轮廓(profile)。该轮廓由具有至少两个并置的部分的轮廓线限定，该至少两个并置的部分能够移动到它们面对第二横向电枢的位置。
根据本发明的实施例，每个接触区域的轮廓的改进能够获得比呈现在已知的促动器上将获得的气隙表面更大的气隙表面。该种解决方案当磁轭的厚度由于空间占用原因是小的时候是特别有利的。对于促动器被寻求以将获得的小厚度由增加了工作表面的气隙的轮廓的优化得以补偿。
为了减少促动器的整个尺寸，当第二横向电枢在稳定闭合位置时，促动线圈覆盖第二横向电枢的一部分。如图2中所表示的，第二横向电枢11接着优选包括至少第一和第二分支11A、11B。
在第二横向电枢11和分支的第二端部之间的每个接触区域的轮廓包括至少一根折线，该折线具有至少两个并置的部分。有利地，至少一个接触区域的轮廓包括至少一根折线，具有至少三个并置的部分。如示例性实施例，该轮廓优选包括两个次要部分勾划的主要部分，所述部分大致彼此平行。
次要部分的出现防止了峰值效应，其可以产生在这些峰值的水平处的磁路(circuit magnetic)的局部饱和现象。将磁轭的分支的次要部分放置成面对第二横向电枢11上的次要部分提供了用于磁通量流动的更大的交换表面。
根据特别实施例，所述至少两个部分有利地是线性的。
根据如图3和4中所表示的本发明的另一个实施例，旋转促动器包括磁轭10，磁轭10包括第三分支10C。所述各分支通过第一横向电枢12经由所述各分支的第一端部彼此连接。如示例性实施例，第三分支10C优选平行于第一和第二分支10A、10B。第三分支10C接着布置为使得磁轭10具有E形横截面。
在第三分支10C的第二端部和第二横向电枢11之间的第三气隙的存在使得能够在行程的端部处将获得额外的力。该额外的力导致雪崩效应，其可以用于例如断开接触器的触头之间的焊接。
根据其没有表示出的可替换实施例，促动器包括两个促动线圈，其分别围绕E形磁轭10的外部第一分支10A和第三分支10C卷绕。
如图5中所表示的，本发明也涉及包括上文中限定的促动器的接触器100。接触器进一步包括设计为与静触头结合的至少一个动触头。驱动机构设计为从打开位置向着闭合位置移动动触头。根据优选实施例，促动器从打开位置向着闭合位置的移动促动了动触头驱动机构。第二横向电枢11包括设计为松开接触器驱动机构的凸出部分111。优选地，根据本发明的接触器包括动触头桥，其设计为与分别连接至连接端子的两个静触头相配合。
根据其未表示出的可替换实施例，磁路可以包括产生磁保持通量的磁体，磁保持通量设计为保持第二横向电枢在两个稳定位置的其中一个。磁位移通量设计为与磁保持通量相对。

Claims (10)

1.一种旋转促动器，包括：
磁路，该磁路具有：
磁轭(10)，所述磁轭(10)包括至少第一和第二分支(10A、10B)，该第一和第二分支通过第一横向电枢(12)彼此连接，所述第一横向电枢(12)连接所述各分支的第一端部；
第二横向电枢(11)，所述第二横向电枢(11)以在两个稳定位置之间在所述第一分支上枢转的方式得以支撑，所述第二横向电枢在稳定闭合位置与所述至少第一和第二分支的第二端部接触；
至少一个促动线圈(2)，其被设计为产生磁位移通量(фd)，以促进所述第二横向电枢(11)从稳定打开位置向稳定闭合位置的移动，
其特征在于：所述至少第一和第二分支(10A、10B)的所述第二端部分别包括与所述第二横向电枢(11)的接触区域，每个接触区域包括与所述第二横向电枢(11)的轮廓互补形状的轮廓，所述轮廓由具有至少两个并置的部分的轮廓线所限定，所述两个并置的部分设计为移动到它们面对所述第二横向电枢的位置。
2.根据权利要求1所述的旋转促动器，其特征在于：所述磁轭(10)包括第三分支(10C)，所述各分支由第一横向电枢经由所述各分支的第一端部彼此连接。
3.根据权利要求1或者2所述的旋转促动器，其特征在于：在所述第二横向电枢(11)和所述各分支(10A、10B、10C)的所述第二端部之间的每个接触区域的轮廓包括至少一根折线，该折线具有至少两个并置的部分。
4.根据权利要求3所述的旋转促动器，其特征在于：至少一个接触区域的轮廓包括至少一根折线，该折线具有三个并置的部分，主要部分由两个次要部分限定，所述次要部分彼此平行。
5.根据前述权利要求中任一项所述的旋转促动器，其特征在于：所述至少两个部分是线性的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的旋转促动器，其特征在于：所述第二横向电枢(11)通过枢转气隙连接至所述磁轭(10)的所述第一分支(10A)，无论所述横向电枢(11)关于所述磁轭(10)的位置如何，所述枢转气隙是恒定的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的双稳定促动器，其特征在于：它包括围绕所述磁轭(10)的中心第二分支(10B)卷绕的促动线圈(2)。
8.根据前述权利要求2至7中任一项所述的双稳定促动器，其特征在于：它包括分别围绕所述磁轭(10)的外部第一和第三分支(10A、10C)卷绕的两个促动线圈。
9.根据前述权利要求中任一项所述的旋转促动器，其特征在于：所述第一、第二和第三分支(10A、10B、10C)以所述磁轭(10)具有E形横截面的方式布置。
10.一种接触器(100)，包括：
根据前述权利要求的促动器，
设计为与静触头(5B)配合的至少一个动触头(5A)，
从打开位置向着闭合位置移动所述动触头(5A)的驱动机构(50)，
其特征在于：所述促动器的所述第二横向电枢(11)包括设计为松开所述接触器的所述驱动机构(50)及从打开位置向着闭合位置移动所述动触头(5A)的凸出部分(111)。
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