CN104246957B - 具有高解锁力的电磁致动器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种差动继电器类型的电磁触发器，包括：U形电枢(1)，电枢(1)的两条腿(4、5)的端部形成两个共面的极性表面；枢转板(2)，在两个位置之间枢转，在这两个位置，即处于板与所述电枢(1)间有气隙的一距离，以及触发器的带臂位置，在触发器的带臂位置中与所述极性表面接触，从而闭合由所述电枢(1)和所述板(2)形成的磁路，板(2)的铰链(3)紧邻电枢(1)的一个腿(4)的端部定位；用于偏置磁路的永磁体(6)，布置在电枢(1)的腿(4、5)之间并且形成吸引板(2)朝向极性表面的永磁力，该磁力反作用于弹簧(13)所施加的返回力；和环绕磁路的感应线圈(16)，例如连接到受控制的回路，着眼于修改磁力与弹簧(13)的返回力之间的初始平衡。磁体(6)定位成邻近电枢(1)的与板(2)的铰链(3)的近端腿(4)相反的腿(5)。
Description
技术领域
本发明涉及一种差动继电器类型的电磁致动器，它能够提供足够的解锁力，以便例如触发差动开关锁。更具体地，本发明涉及一种具有高灵敏度、特别用在差动保护领域的致动器装置，此时设想后者独立于电源电压。
该类型的电磁致动器常规上包括：
-大致U形的固定电枢，为此两条腿的端部形成两个共面的极性表面；
-板，位于分别在一定距离处的两个位置之间，即留下气隙供给电枢，并且在触发器的带臂位置与所述极性表面接触，从而闭合由所述电枢和所述板形成的磁路，板的铰链紧邻电枢腿之一的端部；
-用于偏置磁路的永磁体，定位在电枢的腿之间并且产生吸引板朝向极性表面的永磁力，磁力反作用于弹簧所施加的返回力。
-环绕磁路的感应线圈，例如连接到受控制的回路，着眼于修改磁力与弹簧所施加的返回力之间的初始平衡。
背景技术
实际上，永磁体传递到板的扭矩与弹簧施加在板上的扭矩相逆。永磁体进一步允许通过磁路的通量的更精细控制以及致动器的更高灵敏度。
当电流穿过线圈时，例如对线上差动顺序的事件发信号，在该情况下由线圈产生于磁路中的通量与磁体所产生的通量结合，破坏了初始的机械平衡并且促使了板的枢转，这吸引成接触电枢的端部极性表面。板的移位促使机械构件的移位，机械构件例如是能够使电磁致动器附近的差动开关的锁解锁的杆，这样的所述杆可作用于触发器上。
这样的电磁触发器主要在专利FR2 630 256中加以描述。在该文献中，永磁体大约停留在平行于U形的腿的电枢中间。然后，缺陷在于，磁体与板的铰链之间的杠杆臂相对较短，并且由于施加到铰链的扭矩并未最大化，所以永磁体所产生的磁力并未最佳地加以利用。由于弹簧而产生的对抗性的扭矩仅可以采用相同的顺序，并且致动器仅提供了适度的解锁力。因此，该类型的触发可仅用能够以相对强大的力进行解锁的锁来操作。
为了克服这个问题，那么有时有必要将附加部件引入继电器和锁之间，该附加部件具有的功能是减少使锁解锁所需要的力。
然而，不论是结构上由于它需要额外的零件因此需要断路器外壳的更大体积(此外危及整体可靠性)，而且经济上由于在制造器具期间它增添了额外的步骤，该解决方案均并非有利的。
发明内容
因此，本发明的目的在于寻求对现有技术解决方案的缺陷的补救，提出了能够提供较大解锁力的电磁致动器，此外它易于应用并且它的设计保持紧凑。
此外，针对的目的并非增加磁体的体积，或者板和电枢的体积，这从聚集的观点而言已经是不可取的，并且明显发生在磁路的操作和行为上。
而且，获得更高的解锁力应当是可能的，不会增加触发动力。
为了实现这些目的和随后将出现的其它目的，本发明主要的特征在于，磁体定位在与板的铰链的近端腿相反的电枢腿邻近。
磁体所产生的力可与已知的力保持一致，因为磁体与板的铰链之间的杠杆臂的增大，所以吸引板朝向电枢极性表面的扭矩基本上更大。
然后，可以对所产生的弹簧部件定尺寸，当平衡被发生在线圈中的电流打破时，大得多的力施加到为致动外部装置而设置的机械构件。
这样定位磁体并非本领域技术专家要实行的解决方案，因此出于若干原因，这样的电磁致动器应当视为相当原创的，最重要的是：
-对电磁触发器的调节始终是有必要的，特别是通过调节对磁体的感应来完成。现在，磁体距离铰链越近，由于仅有小部分的磁体通量用在电磁路的有用部分中所以调节越容易，包括最大气隙的那个与板的铰链相反。
剩余部分经由通向铰链邻近的腿中而有些短路。由此，如果在该情况下通量为70％，且仅30％的通量是有用的，则磁体变化0.01T会产生0.3x0.01T即0.003T的反馈(repercussion)。然后易于获得调节，当远离铰链定位磁体时要比相反的假设多得多。
-退磁：用在该类型致动器中的磁体或者例如视为易于调节的名为AlNiCO磁体而已知的且具有与电枢和板的磁性材料兼容的磁性特性漂移(drift)的磁体。然而，例如当磁路改变时，它们相对容易地退磁。
现在，由于磁体不参见相同磁路--其取决于板是打开还是闭合，所以这具体发生在这样的致动器中。然而，当磁体更接近铰链时，由于磁路的短路部分很难改变，并且更大的通量部分通过它，这更不真实和/或更不显著：在这些条件下，当从磁体看时，全局磁路不会改变太多。另一方面，当磁体布置成接近与铰链相反的腿时，这不再是真实的。
-如果磁体被带动得太接近该腿，则它的通量将直接横向通过所述腿，无需通过板，并且存在电枢的所述腿饱和的风险。
以这三个视角，本领域技术人员的本能因此宁可是移动磁体远离与铰链相反的腿，该位置产生太多的缺陷/潜在问题。
因此，本解决方案将克服所实行的且原则上为本领域技术人员决定就根据该技术领域公知的此类组件设计而言而采用的态度的约束。
根据本发明，相对于电枢定位磁体源于微妙的折衷，其旨在最大化用于吸引板朝向电枢极性表面的扭矩同时一方面避免与铰链相反的电枢腿的饱和，另一方面避免永磁体的退磁。
为了做到这一点，磁体和与板的铰链的近端腿相反的电枢腿之间的距离A将小于电枢两条腿的分离距离D的一半。
而且，可优选地，距离A可意在大于：磁体和闭合位置的板之间的距离B加上磁体和电枢基底之间的距离C。
仍可优选地，距离A选择为大于0.3mm。
根据具体到本发明且允许最佳地操作触发器的磁路的其它特性，应当注意的是，磁体的面向板的极性表面将大于6mm2。
而且，板可优选地覆盖：
-面向它的磁体的极性表面的至少75％，以及
-面向它的磁体的近端腿的极性表面的30％和80％之间。
仍然为了尽可能满足折衷条件，根据本发明规定的是，板的孔径角是受限的，实际上包括于0°和15°之间。
附图说明
根据以下对本发明特定实施例的说明，其作为非限制性示例而给出并且示出在附图中，其它优点和特征将变得更加显而易见，其中：
-图1示意性地示出了根据本发明的磁路的可能构造，并且
-图2示出了致动器，其磁路满足本发明的标准。
具体实施方式
参考图1，根据本发明，常规致动器的磁路包含U形的固定电枢(1)、沿着轴(3)的枢转安装的板(2)，板(2)在电枢(1)的腿(4)的上端邻近，并且在这种情况下示出为是闭合的，即它的自由端与另一条腿(5)的上端接触。永磁体(6)布置成紧邻腿(5)，分离它们的距离A已经被人为增大，以提高附图清晰性，但在现实中显著小于图示所达到的距离。
在该构造中，D是所述腿(4、5)分离的距离，因此A是永磁体(6)与腿(5)分离的距离，而B和C是永磁体(6)分别与磁性电枢(1)的板(2)以及与基底(7)分离的距离。
这些是先前提到的条件所处理的距离，更具体地：
-A<D/2
-A>B+C
-A<0.3mm
磁体(6)和腿(5)分别的面向板(2)的极性表面(20)和(21)满足前面提到的表面条件，特别是关于板(2)对表面(20、21)的覆盖程度。事实上许多测试已经显示出，当满足这些条件时，允许最佳地操作触发器。
图2以更详细的方式示出了根据本发明的电磁致动器的构造示例，其中在外壳(10)中，电枢(1)和板(2)连接到板金属片(11)，板金属片(11)在(3)中可旋转地安装于外壳之中。该金属片(11)进一步包含突片(12)，突片(12)上附接有螺旋弹簧(13)的端部，螺旋弹簧(13)的另一端部紧固至沿着腿(4)延伸的电枢金属片(14)。
板规则(plate code)用推进器(15)操作，推进器(15)的自由端从外壳(10)伸出，并且推进器(15)由它在对应于板(2)可假设分别与电枢(1)接触和处于一定距离的两个位置的两个位置之间移动，这取决于线圈(16)是否具有流过其中的电流。该线圈(16)安装在支撑件(17)上，支撑件(17)环绕电枢(1)的基底(7)并且为此通过在外壳(10)中制出的窗口(18)。
永磁体(6)靠近腿(5)，并且它的定位满足事先拟定的长度和距离条件。
常规地，在例如由回路差动故障导致的电流发生在线圈(16)中的情况下，线圈(16)所产生的通量使之前机械平衡的组件失去平衡，只要弹簧(13)所产生的扭矩等于永磁体(6)所产生的扭矩即可平衡。
板(2)相对于电枢(1)移动，板(2)其实从它由弹簧(13)拉回而与腿(5)端部接触的位置枢转，驱动推进器(15)，推进器(15)的端部与例如断路器(未显示)的触发系统共同操作。
当然，上面的示例不应当视为对本发明的穷举，相反地，其包含落入本领域技术人员认知内的整个形状和构造的替代物。
Claims (6)
1.一种差动继电器类型的电磁触发器，包括：
-U形的电枢(1)，电枢(1)的两条腿(4、5)的端部形成两个共面的极性表面；
-板(2)，在两个位置之间枢转，两个位置分别为，即与电枢(1)间留下气隙的一定距离，以及触发器的带臂位置，在触发器的带臂位置中与所述极性表面接触，从而闭合由所述电枢(1)和所述板(2)构成的磁路，板(2)的铰链(3)紧邻电枢(1)的一个腿(4)的端部定位；
-用于偏置磁路的永磁体(6)，定位在电枢(1)的腿(4、5)之间并且产生将板(2)吸引到极性表面的永磁力，磁力反作用于弹簧(13)所施加的返回力；
-环绕磁路的感应线圈(16)，连接到受控制的回路，用于修改所述磁力与弹簧(13)所施加的返回力之间的初始平衡；
其特征在于，磁体(6)定位在电枢(1)的与板(2)的铰链(3)的近端腿(4)相反的腿(5)附近，
板(2)覆盖磁体(6)的面向板(2)的极性表面(20)的至少75％，
板(2)覆盖磁体(6)的近端腿(5)的面向板(2)的极性表面(21)的30％至80％之间。
2.根据权利要求1所述的电磁触发器，其特征在于，磁体(6)和电枢(1)的与板(2)的铰链(3)的近端腿(4)相反的腿(5)之间的距离A小于分离电枢(1)的两条腿(4、5)的距离D的一半。
3.根据权利要求1或2所述的电磁触发器，其特征在于，距离A大于磁体(6)和闭合位置的板(2)之间的距离B加上磁体(6)和电枢(1)的基底(7)之间的距离C。
4.根据权利要求1或2所述的电磁触发器，其特征在于，距离A大于0.3mm。
5.根据权利要求1或2所述的电磁触发器，其特征在于，磁体(6)的面向板(2)的极性表面(20)大于6mm2。
6.根据权利要求1或2所述的电磁触发器，其特征在于，板(2)的孔径角占0°至15°之间。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5703554A (en) * | 1994-06-08 | 1997-12-30 | Eh-Schrack Components Aktiengesellschaft | Bistable switching arrangement |
| EP0840343A1 (en) * | 1996-11-05 | 1998-05-06 | Holec Holland N.V. | Control unit for an electric switch and method for the manufacture thereof |
| CN1320935A (zh) * | 2000-03-28 | 2001-11-07 | 松下电工株式会社 | 电磁驱动装置和电磁继电器 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5703554A (en) * | 1994-06-08 | 1997-12-30 | Eh-Schrack Components Aktiengesellschaft | Bistable switching arrangement |
| EP0840343A1 (en) * | 1996-11-05 | 1998-05-06 | Holec Holland N.V. | Control unit for an electric switch and method for the manufacture thereof |
| CN1320935A (zh) * | 2000-03-28 | 2001-11-07 | 松下电工株式会社 | 电磁驱动装置和电磁继电器 |
| CN1708818A (zh) * | 2002-10-28 | 2005-12-14 | 施耐德电器工业公司 | 电气开关装置,包括该开关装置的继电器以及电气设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |