DE60029152T2

DE60029152T2 - Magnetic actuator with hinged armature, in particular for a circuit breaker, and circuit breaker with such an actuator

Info

Publication number: DE60029152T2
Application number: DE60029152T
Authority: DE
Inventors: Schneider Electric Industries SA Robert Diconne; Schneider Electric Industries SA Corinne Roux; Schneider Electric Ind. SA Christophe Seraudie
Original assignee: Schneider Electric Industries SAS
Current assignee: Schneider Electric Industries SAS
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2020-02-17
Also published as: PL338665A1; EP1033736A1; ES2265899T3; CN1265513A; PL194996B1; DE60029152D1; NO20000754L; EP1033736B1; PT1033736E; CN1181506C; DK1033736T3; FR2790593A1; FR2790593B1; NO20000754D0; ATE332569T1

Abstract

Arm (3) has non-bevelled section at end (d). Length of first arm (7) is smaller than length of base (4). Gap (e) between bevelled sections (a, b) are machined relative to rotational axis (X) so that torque relative to force (F) of pallet (5) on cylinder head (1) is maximum when pallet is open, and decreases when pallet closes.

Description

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Betätigungsglied, insbesondere zur Abschaltung der Kontakte eines Schaltgerätes wie eines Leistungsschalters und/oder zur Auslösung des genannten Leistungsschalters bei Auftreten eines elektrischen Fehlers, welches Betätigungsglied einen Magnetkreis umfasst, der aus einem ferromagnetischen Rückschlusseisen, das einen ersten und einen zweiten, annähernd parallel zueinander verlaufenden und über einen quer angeordneten Fußsteg verbundenen Schenkel aufweist, aus einem beweglichen Anker, der mit einem seiner Enden am freien Ende des ersten Schenkels angelenkt ist und über sein zweites Ende mit dem freien Ende des zweiten Schenkels zusammenwirkt, sowie einem Mittel zur Erzeugung eines Magnetfeldes besteht, das in der Lage ist, den Anker drehwirksam zwischen einer offenen Ruhestellung des Ankers, die dem Normalbetriebszustand des Schaltgeräts entspricht, und einer aktiven Stellung zu verschieben, die dem Auftreten eines elektrischen Fehlers im Schaltgerät entspricht und in der das freie Ende des Ankers relativ zum freien Ende des zweiten Schenkels in einer Stellung mit minimalem magnetischen Widerstand gehalten wird.The The invention relates to a magnetic actuator, in particular to switch off the contacts of a switching device such as a circuit breaker and / or for triggering said circuit breaker when an electrical Error, which actuator a magnetic circuit comprising a ferromagnetic return iron, that a first and a second, approximately parallel to each other and over a transverse footbridge having connected legs, from a movable armature, the hinged with one of its ends at the free end of the first leg is and about its second end cooperates with the free end of the second leg, and a means for generating a magnetic field, the is capable of rotating the armature between an open rest position of the armature, which corresponds to the normal operating state of the switching device, and to postpone an active position that indicates the occurrence of a corresponds to electrical error in the switching device and in the free end of the armature relative to the free end of the second leg held in a position with minimal magnetic resistance becomes.

Bei den bekannten Betätigungsgliedern der oben beschriebenen Art ist das Rückschlusseisen U-förmig ausgebildet und umfasst zwei Schenkel gleicher Länge, während der Anker in Form einer Platte mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist. Bei diesem Typ vom Betätigungsglied ist die durch die Spule bei Auftreten eines elektrischen Fehlers erzeugte Anziehungskraft zu Beginn des Schließvorgangs des Ankers minimal und nimmt danach immer mehr zu, je weiter der Anker geschlossen wird. Daraus folgt, dass die Anfangsgeschwindigkeit des Ankers gering und somit die Ansprechzeit des Leistungsschalters nach Auftreten eines elektrischen Fehlers verhältnismäßig lang ist.at the known actuators of the type described above, the return iron is U-shaped and comprises two legs of equal length, while the anchor in the form of a plate is formed with a rectangular cross-section. In this type of actuator is through the coil when an electrical fault occurs generated attraction at the beginning of the closing of the anchor minimal and then increases more and more as the anchor closes becomes. It follows that the initial speed of the anchor is low and thus the response time of the circuit breaker after occurrence an electrical fault is relatively long is.

In der Druckschrift CH-A-72323 ist ein magnetisches Betätigungsglied nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschrieben.In document CH-A-72323 is a magnetic actuator according to the preamble of claim 1 described.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Betätigungsglied und einen damit ausgerüsteten Leistungsschalter zu schaffen, die bei Auftreten eines elektrischen Fehlers einen geringe Ansprechzeit aufweisen.Of the present invention is based on the object, an actuator and one equipped with it To provide a circuit breaker when an electrical Error have a low response time.

Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein magnetisches Betätigungsglied, welches Betätigungsglied dadurch gekennzeichnet ist, dass der genannte Anker L-förmig ausgebildet ist und einen an den ersten Schenkel des Rückschlusseisens angelenkten ersten Arm sowie einen, annähernd parallel zum ersten Arm verlaufenden und mit dem zweiten Schenkel des Rückschlusseisens zusammenwirkenden zweiten Arm umfasst, wobei an den freien Enden des zweiten Schenkels und des zweiten Arms jeweils eine abgeschrägte Fläche ausgebildet ist, welche beiden abgeschrägten Flächen aneinander angepasste Formen aufweisen und dazu ausgelegt sind, in eine Stellung verbracht zu werden, in der die genannten abgeschrägten Flächen in der Schließstellung des Ankers einander gegenüber liegen und annähernd parallel zueinander verlaufen.To For this purpose, the invention relates to a magnetic actuator, which actuator characterized in that the said armature is L-shaped is and one hinged to the first leg of the trailing iron first arm and one, approximately parallel to the first arm extending and with the second leg of the trailing iron cooperating second arm, wherein at the free ends of the second leg and the second arm each formed a tapered surface is which two bevelled surfaces have mating shapes and are designed to be in a position in which the said bevelled surfaces are in the closed position of the anchor facing each other lie and approximate parallel to each other.

Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung sind der Luftspalt zwischen den abgeschrägten Flächen sowie die abgeschrägten Flächen selbst relativ zur Drehachse so angeordnet, dass das Drehmoment, welches durch die vom Anker auf das Rückschlusseisen ausgeübte Anziehungskraft erzeugt wird, in der Offenstellung des Ankers maximal ist und beim Übergang des Ankers von der Offenstellung in die Schließstellung abnimmt.To a particular embodiment of the invention, the air gap between the beveled ones surfaces as well as the bevelled Surfaces themselves relative to the axis of rotation arranged so that the torque, which through the anchor on the back iron practiced Attraction is generated in the open position of the anchor is maximum and at the transition of the armature decreases from the open position to the closed position.

Mehrere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen beispielhaft dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer Vorteile und Merkmale näher erläutert. Dabei zeigenSeveral Embodiments of the invention are exemplified in the accompanying drawings shown and in the following description stating another Advantages and features closer explained. Show

1 und 2 zwei schematische Vorderansichten mit Darstellung eines erfindungsgemäßen Betätigungsglieds in der Offenstellung bzw. in der Schließstellung, 1 and 2 two schematic front views showing an actuator according to the invention in the open position and in the closed position,

2a eine zu 1 und 2 ähnliche Ansicht eines Betätigungsglieds nach dem bisherigen Stand der Technik, 2a one too 1 and 2 similar view of an actuator according to the prior art,

3 und 4 zwei Diagramme mit dem Verlauf der Drehmomente, die durch die unterschiedlichen Luftspalte eines erfindungsgemäßen Betätigungsglieds bzw. eines Betätigungsglieds nach dem bisherigen Stand der Technik entwickelt werden, 3 and 4 two diagrams with the course of the torques, which are developed by the different air gaps of an actuator according to the invention or a actuator according to the prior art,

5 eine zu 2 ähnliche Ansicht mit Darstellung der vom Hauptluftspalt ausgeübten Kraft in Bezug zur Drehachse des Ankers. 5 one too 2 similar view showing the force exerted by the main air gap in relation to the axis of rotation of the armature.

Die 1, 2 und 5 zeigen ein Betätigungsglied A, das zum Einsatz in einem elektrischen Schutzorgan wie einem Leistungsschalter bestimmt ist. Dieser Leistungsschalter (nicht dargestellt) dient dazu, in einen Stromkreis mit elektrischen Geräten geschaltet zu werden, um die genannten Geräte bei Auftreten einer Überlast oder eines Kurzschlusses zu schützen.The 1 . 2 and 5 show an actuator A, which is intended for use in an electrical protective device such as a circuit breaker. This circuit breaker (not shown) serves to be connected in a circuit with electrical equipment to protect said equipment in the event of an overload or a short circuit.

Dieses Betätigungsglied A besteht hauptsächlich aus einem ferromagnetischen Rückschlusseisen 1 mit zwei Seitenschenkeln 2, 3, die über einen Fußsteg 4 miteinander verbunden sind. Der so gebildete Magnetkreis wird durch einen Anker 5 geschlossen, der um eine Drehachse X zwischen einer Offenstellung (1) und einer Schließstellung (2) verschwenkt werden kann. Zu diesem Zweck weist der Anker 5 auf eine an sich bekannte Art und Weise ein erstes Ende 5a, das an das freie Ende 2a eines, als erster Schenkel 2 bezeichneten Schenkels der Schenkel 2, 3 des Rückschlusseisens 1, sowie ein zweites Ende 5b auf, das dazu ausgelegt ist, gegenüber dem freien Ende 3a des zweiten Schenkels 3 des Rückschlusseisens 1 positioniert zu werden, um den Magnetkreis zu schließen. Der Anker 5 wird durch eine nicht dargestellte Rückstellfeder in Richtung der Offenstellung beaufschlagt. Diese Offenstellung entspricht dem Normalbetriebszustand des Leistungsschalters. Dieses Betätigungsglied A umfasst außerdem eine Spule, die von dem zu überwachenden Strom durchflossen wird und dazu ausgelegt ist, bei Auftreten eines elektrischen Fehlers im Stromkreis einen magnetischen Fluss zu erzeugen, der in der Lage ist, eine magnetische Anziehungskraft zu bewirken, die auf das zweite Ende 5b des Ankers 5 und das freie Ende 3a des zweiten Schenkels 3 wirkt. Wenn diese Anziehungskraft F die Rückstellkraft der genannten Feder übersteigt, verschwenkt der Anker 5 in Richtung der Schließstellung, bis sein freies Ende 5b in Anlage am freien Ende 3a des zweiten Schenkels 3 gelangt, wodurch die Auslösung des Leistungsschalters und/oder die Abschaltung der Kontakte des genannten Leistungsschalters bewirkt wird.This actuator A consists mainly of a ferromagnetic Rückschlusseisen 1 with two side legs 2 . 3 which has a footbridge 4 connected to each other. The magnetic circuit thus formed is replaced by an armature 5 closed, which is about an axis of rotation X between an open position ( 1 ) and a closed position ( 2 ) can be pivoted. For this purpose, the anchor points 5 in a manner known per se, a first end 5a That's the free end 2a one, as the first leg 2 designated thigh of thighs 2 . 3 of the trailing iron 1 , as well as a second end 5b which is designed to be opposite the free end 3a of the second leg 3 of the trailing iron 1 to be positioned to close the magnetic circuit. The anchor 5 is acted upon by a return spring, not shown, in the direction of the open position. This open position corresponds to the normal operating state of the circuit breaker. This actuator A also comprises a coil through which the current to be monitored flows and which is designed to generate a magnetic flux capable of producing a magnetic force which is incident on the second electrical circuit when an electrical fault occurs in the circuit The End 5b of the anchor 5 and the free end 3a of the second leg 3 acts. When this attractive force F exceeds the restoring force of said spring, the armature pivots 5 towards the closed position until its free end 5b in facility at the free end 3a of the second leg 3 passes, causing the tripping of the circuit breaker and / or the disconnection of the contacts of said circuit breaker.

Der Anker 5 ist erfindungsgemäß L-förmig ausgebildet und umfasst einen ersten Arm 7, der mit einem 7a seiner Enden an das freie Ende 2a des ersten Schenkels 2 angelenkt ist, sowie einen zweiten Arm 8, der annähernd parallel zum ersten Arm 7a verläuft und ein freies Ende 8a (5b) aufweist, das dazu dient, mit dem freien Ende 3a des zweiten Schenkels 3 zusammenzuwirken. Aus den Figuren ist ebenfalls ersichtlich, dass an den beiden Enden 8a, 3a jeweils eine abgeschrägte Fläche a, b sowie eine nicht abgeschrägte Fläche c, d ausgebildet ist. Die am Anker 5 ausgebildete nicht abgeschrägte Fläche c verläuft parallel zum ersten Arm 7, und die am zweiten Schenkel 3 des Rückschlusseisens 1 ausgebildete nicht abgeschrägte Fläche verläuft parallel zum Fußsteg 4. Die beiden abgeschrägten Flächen a, b bilden in Bezug zum zweiten Arm 8 bzw. zum zweiten Schenkel 3 einen Winkel von etwa 45° und sind so ausgelegt, dass sie in der Schließstellung des Ankers 5 einander gegenüberliegen sowie parallel zueinander verlaufen. Es sei ebenfalls darauf hingewiesen, dass der Anker 5 und das Rückschlusseisen 1 in der Längsachse des Fußstegs 4 gesehen parallel gegeneinander verschoben sind, da der erste Arm 7 kürzer ist als der Fußsteg 4.The anchor 5 is inventively L-shaped and includes a first arm 7 who with one 7a its ends to the free end 2a of the first thigh 2 is hinged, as well as a second arm 8th , which is approximately parallel to the first arm 7a runs and a free end 8a ( 5b ) serving with the free end 3a of the second leg 3 co. It can also be seen from the figures that at the two ends 8a . 3a in each case a chamfered surface a, b and a non-chamfered surface c, d is formed. The anchor 5 formed non-beveled surface c is parallel to the first arm 7 , and the second leg 3 of the trailing iron 1 formed non-beveled surface runs parallel to the footbridge 4 , The two beveled surfaces a, b are in relation to the second arm 8th or to the second leg 3 an angle of about 45 ° and are designed so that they are in the closed position of the armature 5 opposite each other and run parallel to each other. It should also be noted that the anchor 5 and the traction iron 1 in the longitudinal axis of the footbridge 4 seen in parallel are shifted against each other, since the first arm 7 shorter than the footbridge 4 ,

Aus der 5 ist insbesondere ersichtlich, dass die Lage des Luftspalts e zwischen den beiden Enden 5b und 3a des Ankers 5 bzw. des zweiten Schenkels 3 sowie die Anordnung der abgeschrägten Flächen a, b so gewählt sind, dass in der Nähe der Schließstellung des Ankers 5 das durch die Anziehungskraft F im Bereich des Luftspalts e erzeugte Drehmoment in Bezug zur Drehachse null ist. Aus der Figur geht nämlich hervor, dass der die Kraft abbildende Pfeil F durch die Gelenkachse X des Ankers 5 verläuft, so dass kein Drehmoment entwickelt wird. Aus den 1, 2 und 5 ist außerdem ersichtlich, dass der Luftspalt e zwischen den beiden Enden 5b, 3a innerhalb der Spule 6, und insbesondere in der Mitte ihrer Längsachse liegt.From the 5 In particular, it can be seen that the position of the air gap e between the two ends 5b and 3a of the anchor 5 or the second leg 3 and the arrangement of the chamfered surfaces a, b are chosen so that in the vicinity of the closed position of the armature 5 the torque generated by the attractive force F in the region of the air gap e is zero with respect to the axis of rotation. From the figure it is apparent that the force-depicting arrow F through the hinge axis X of the armature 5 runs so that no torque is developed. From the 1 . 2 and 5 It can also be seen that the air gap e between the two ends 5b . 3a inside the coil 6 , and in particular lies in the middle of its longitudinal axis.

Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Betätigungsglieds soll mit Bezug auf die Figuren nachstehend kurz beschrieben werden.The Operation of the actuator according to the invention will be briefly described below with reference to the figures.

In 1 ist der Anker 5 geöffnet, was dem Normalbetriebszustand des Leistungsschalters und des zu schützenden Stromkreises entspricht. Bei Auftreten eines elektrischen Fehlers wie zum Beispiel eines Überstroms im Stromkreis, wird durch die Spule 6 ein magnetischer Fluss erzeugt. Ist die durch den magnetischen Fluss bewirkte Anziehungskraft ausreichend hoch, um die Rückstellkraft der Feder zu überwinden, wird eine Kraft auf das freie Ende 5b des Ankers 5 ausgeübt, die versucht, den Anker an das Rückschlusseisen 1 heranzuführen. Bei maximaler Breite des Luftspalts e ist entsprechend der Darstellung in 3 das erzeugte Drehmoment sehr groß, so dass die Bewegungsgeschwindigkeit zu Beginn des Öffnungshubs am höchsten ist. In 3 sind drei Kurven u, v, w dargestellt, die jeweils in Abhängigkeit von der Luftspaltbreite den Verlauf des durch den Hauptluftspalt zwischen den freien Enden 5b, 3a des Ankers und des zweiten Schenkels erzeugten Drehmoments (Kurve u), des durch den Nebenluftspalt im Bereich der Gelenkachse (X) erzeugten Drehmoments (Kurve v) und der Summe der beiden Drehmomente (Kurve w) zeigen. Die Breite des Luftspalts e ist auf der X-Achse des Diagramms aufgetragen und variiert zwischen 0 und 4 mm, während der Wert der erzeugten Kräfte auf der Y-Achse aufgetragen ist und zwischen 0 und 200 mmN beträgt. Die 4 zeigt ebenfalls drei Kurven u, v, w, mit den gleichen Kenngrößen, hier jedoch bezogen auf ein Betätigungsglied mit einem herkömmlichen Anker gemäß der Darstellung in 2a. 3 zeigt, dass zu Beginn bei geöffnetem Anker 5 die durch den Hauptluftspalt erzeugte Kraft (Kurve u) im Bereich von 160 liegt, im Verhältnis zu der durch einen herkömmlichen Anker erzeugten Kraft (etwa 4 mmN) also sehr groß ist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass bei gleichem Öffnungshub des Ankers aufgrund der Ausbildung der abgeschrägten Flächen die Breite des Luftspalts bei der erfindungsgemäßen Anordnung im Vergleich zur Luftspaltbreite der Anordnungen nach dem bisherigen Stand der Technik, bei denen der Luftspalt dem Hub des Ankers entspricht, kleiner ist. Da sich die Kraft umgekehrt proportional zum Quadrat der Luftspaltbreite verhält, ist der Wert der Kraft in einem erfindungsgemäßen Betätigungsglied größer als die Kraft in Anordnungen nach dem bisherigen Stand der Technik. Darüber hinaus ist gemäß der Darstellung in der 1 der Abstand zwischen der Wirklinie der Kraft F und der Achse X in der Offenstellung des Ankers maximal, da diese Wirklinie parallel zu den Schenkeln 2, 3 des Rückschlusseisens 1 verläuft. Die Höhe des Drehmoments ist daher in dieser Stellung maximal.In 1 is the anchor 5 opened, which corresponds to the normal operating state of the circuit breaker and the circuit to be protected. When an electrical fault occurs, such as an overcurrent in the circuit, the coil will trip 6 generates a magnetic flux. When the attractive force caused by the magnetic flux is sufficiently high to overcome the restoring force of the spring, a force is applied to the free end 5b of the anchor 5 exercised, who tried the anchor to the trailing iron 1 introduce. At the maximum width of the air gap e, as shown in FIG 3 The generated torque is very large, so that the movement speed is highest at the beginning of the opening stroke. In 3 are three curves u, v, w shown, each depending on the air gap width the course of the main air gap between the free ends 5b . 3a of the armature and the second leg generated torque (curve u) of the generated by the secondary air gap in the region of the hinge axis (X) torque (curve v) and the sum of the two torques (curve w) show. The width of the air gap e is plotted on the X-axis of the diagram and varies between 0 and 4 mm, while the value of the forces generated is plotted on the Y-axis and is between 0 and 200 mmN. The 4 also shows three curves u, v, w, with the same characteristics, but here with respect to an actuator with a conventional armature as shown in FIG 2a , 3 shows that at the beginning with the anchor open 5 the force generated by the main air gap (curve u) is in the region of 160, which is very large in relation to the force generated by a conventional armature (about 4 mmN). This is due to the fact that with the same opening stroke of the armature due to the formation of the tapered surfaces, the width of the air gap in the inventive arrangement compared to the air gap width of the prior art arrangements in which the air gap corresponds to the stroke of the armature is smaller , Since the force is inversely proportional to the square of the air gap width, the value of the force is in one actuator according to the invention greater than the force in prior art arrangements. In addition, as shown in the 1 the distance between the line of action of the force F and the axis X in the open position of the anchor maximum, since this line of action parallel to the legs 2 . 3 of the trailing iron 1 runs. The amount of torque is therefore maximum in this position.

Je weiter sich der Anker 5 schließt und damit die Breite des Luftspalts abnimmt, um so mehr verringert sich das durch den Hauptluftspalt erzeugt Drehmoment bis auf einen Wert von etwa 70 mmN. Der die Kraft abbildende Pfeil F dreht sich nämlich im Gegenuhrzeigersinn bis in eine in der 2 gezeigte Stellung. In dieser Stellung verläuft die Wirklinie der Kraft F annähernd durch die Drehachse X, so dass das Drehmoment einen sehr kleinen Wert aufweist.The further the anchor 5 closes and thus the width of the air gap decreases, the more the torque generated by the main air gap is reduced to a value of about 70 mmN. The force-depicting arrow F namely turns counterclockwise to one in the 2 shown position. In this position, the line of action of the force F runs approximately through the axis of rotation X, so that the torque has a very small value.

Die Anordnung des Luftspalts e im Innern der Spule 6 und insbesondere in der Mitte ihrer Längsachse trägt ebenfalls dazu bei, die Kraft zu verstärken, da in dieser Lage durch Vermeidung von magnetischen Streuflüssen, die bei hohen Strömen erzeugt werden, der magnetische Fluss besser kanalisiert werden kann.The arrangement of the air gap e inside the coil 6 and in particular in the middle of its longitudinal axis also helps to increase the force, since in this position the magnetic flux can be better channeled by avoiding stray magnetic fluxes generated at high currents.

Die Kraft verläuft also dank der Erfindung und trotz der zunehmenden Trägheit des Ankers von einem Maximalwert zu einem Minimalwert (3), während bei den Betätigungsgliedern nach dem bisherigen Stand der Technik (siehe 4) das Gegenteil der Fall ist. Dieser Abnahmeeffekt kann vorteilhaft verstärkt werden, um eine elektromagnetische Bremse des Ankers zu bilden, die verhindert, dass der Anker zu heftig gegen seinen Endanschlag schlägt. Zu diesem Zweck müssten der Hauptluftspalt und die abgeschrägten Flächen lediglich so angeordnet werden, dass der Anker zum Erreichen seiner Schließstellung seine Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn über die in 5 gezeigte Stellung hinaus, in der die Wirklinie der Kraft F durch die Drehachse X verläuft, etwas fortsetzen kann. Dadurch würde während dieses Zusatzhubs die Wirklinie der im Bereich des Hauptluftspalts ausgeübten Kraft unterhalb der Gelenkachse X verlaufen und so ein entgegengerichtetes Drehmoment erzeugen, das den Anker abbremst.Thus, thanks to the invention and despite the increasing inertia of the armature, the force runs from a maximum value to a minimum value ( 3 ), while in the prior art actuators (see 4 ) the opposite is the case. This decrease effect can be advantageously enhanced to form an electromagnetic brake of the armature which prevents the armature from hitting too hard against its end stop. For this purpose, the main air gap and the tapered surfaces would only need to be arranged so that the armature to reach its closed position its rotational movement counterclockwise on the in 5 shown position in which the line of action of the force F passes through the axis of rotation X, something can continue. As a result, during this additional stroke, the line of action of the force exerted in the region of the main air gap would run below the articulation axis X and thus generate an opposing torque which decelerates the armature.

Es sei darauf hingewiesen, dass der Magnetkreis geblecht ausgeführt sein kann.It it should be noted that the magnetic circuit be carried out laminated can.

So konnte dank der Erfindung ein Betätigungsglied mit hoher Wirkkraft geschaffen werden, die zu Beginn des Schließvorgangs einen Maximalwert aufweist, so dass ein unverzögertes Ansprechen des Betätigungsglieds bei Auftreten eines elektrischen Fehlers erreicht und dadurch das Ansprechverhalten des Leistungsschalters verbessert wird.So could thanks to the invention, an actuator with high efficiency be created at the beginning of the closing process, a maximum value has, so an instantaneous Response of the actuator achieved when an electrical fault occurs and thereby the Response of the circuit breaker is improved.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beispielhaft beschriebenen und dargestellten Ausgestaltungen beschränkt.Of course it is the invention is not limited to the embodiments described and illustrated by way of example limited.

So können ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen andere Formen für die abgeschrägten Flächen erwogen werden, solange diese zu den beschriebenen Ergebnissen führen, d.h. den Luftspalt zwischen dem Anker und dem Rückschlusseisen in Abhängigkeit vom Drehweg des Ankers verringern und die Geschwindigkeit des Ankers in der Anfangsphase (Inbewegungsetzen des Ankers) erhöhen.So can without departing from the scope of the invention contemplated other shapes for the tapered surfaces as long as they lead to the results described, i. the air gap between the anchor and the return iron in dependence from the turn of the anchor and reduce the speed of the anchor in the initial phase (movement of the anchor) increase.

Das Betätigungsglied kann vorteilhaft in anderen Geräten als Leistungsschaltern eingesetzt werden, bei denen eine große Kraft zu Beginn des Schließvorgangs benötigt wird.The actuator can be beneficial in other devices be used as circuit breakers, where a large force at the beginning of the closing process need becomes.

Die Erfindung umfasst vielmehr sämtliche technisch gleichwertigen Ausführungen der beschriebenen Mittel sowie deren Kombinationen, wenn diese auf den beigefügten Patentansprüchen beruhen.The Rather, the invention encompasses all technical aspects equivalent versions the described means and their combinations, if this on the attached claims based.

Claims

Magnetic actuator (A), in particular for switching off the contacts of a switching device such as a circuit breaker and / or for triggering said circuit breaker in the event of an electrical fault, which actuator comprises a magnetic circuit consisting of a ferromagnetic Rückschlusseisen ( 1 ), a first ( 2 ) and a second ( 3 ), approximately parallel to each other and via a transversely arranged footbridge ( 4 ) connected leg, from a movable armature ( 5 ), with one of its ends ( 5a ) at the free end ( 2a ) of the first leg is articulated and over its other end ( 5b ) with the free end ( 3a ) of the second leg and a means for generating a magnetic field ( 6 ), which is capable of rotationally displacing the armature between an open rest position of the armature, which corresponds to the normal operating state of the switching device, and an active position, which corresponds to the occurrence of an electrical fault in the switching device and in which the free end ( 5b ) of the armature is held relative to the free end of the second leg in a position with minimum magnetic resistance, said armature ( 5 ) Is L-shaped and one to the first leg ( 2 ) of the return iron ( 1 ) hinged first arm ( 7 ) and one, approximately perpendicular to the first arm ( 7 ) and with the second leg ( 3 ) of the return iron ( 1 ) cooperating second arm ( 8th ) and at the free ends ( 8a . 3a ) of the second leg ( 3 ) and the second arm ( 8th ) is formed in each case a bevelled surface (a, b), which both beveled surfaces (a, b) have adapted to each other forms and to are adapted to be brought into a position in which the said bevelled surfaces (a, b) in the closed position of the armature ( 5 ) are opposite each other and approximately parallel to each other, characterized in that the second leg ( 3 ) also has at its free end a non-beveled end face (d) that the first arm ( 7 ) is shorter than said footbridge ( 4 ) and that the air gap (e) between the chamfered surfaces (a, b) and the chamfered surfaces themselves in relation to the axis of rotation (X) of the armature ( 5 ) are arranged so that the torque which by the armature ( 5 ) on the return iron ( 1 ) applied force of attraction (F) is generated, in the open position of the armature ( 5 ) is maximum and at the transition of the anchor ( 5 ) decreases from the open position to the closed position.

Actuator according to claim 1, characterized in that the air gap (e) between the chamfered surfaces (a, b) and the chamfered surfaces (a, b) itself with respect to the axis of rotation (X) of the armature ( 5 ) are arranged so that in the vicinity of the closing position of the armature ( 5 ) the line of action of the attraction force (F) through the said axis of rotation (X), wherein in this position of the armature ( 5 ) the torque is zero.

Actuator according to claim 1 or 2, characterized in that said armature ( 5 ) can be pivoted slightly further in the closing direction beyond said position with a torque of zero, wherein during this additional stroke the effective direction of the torque is reversed and thus a braking of the armature ( 5 ) are effected.

Actuator according to any one of the preceding claims, characterized in that when designing the means for generating the magnetic field with a coil ( 6 ) called the main air gap (e) air gap between the end ( 3a ) of the second leg ( 3 ) and the free end ( 5b ) of the anchor ( 5 ) inside the coil ( 6 ) is arranged.

Actuator according to Claim 4, characterized in that the air gap designated as the main air gap (e) extends halfway along the coil ( 6 ) is arranged.

Actuator according to any one of the preceding claims, characterized in that both free ends ( 5b . 3a ) of the anchor ( 5 ) or the second leg ( 3 ) each have a bevelled surface (a, b) and a non-tapered surface (c, d).

actuator according to any one of the preceding claims, characterized in that executed the magnetic circuit laminated is.

Circuit breaker with an actuator after any of the preceding claims.