HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schaltsystem zur Durchführung eines
Elektrodenschaltvorgangs mittels elektromagnetischer Betätigung.The
The present invention relates to a switching system for carrying out a
Electrode switching process by means of electromagnetic actuation.
2. Beschreibung des verwandten Stands
der Technik2. Description of the Related Art
of the technique
24 ist ein allgemeines Blockschema eines
Schaltsystems, das ein erstes herkömmliches Beispiel ist und beispielsweise
elektromagnetische Abstoßung
verwendet, wie etwa z.B. in "Shingata Kousoku
Suitchi no Kahei Dousa Tokusei (charakteristische Schaltbetriebseigenschaften
neuer Hochgeschwindigkeitsschalter)" offenbart ist, Heisei 8-Nen Denki Gakkai
Sangyou Ouyou Bumon Zenkoku Taikai Kouen Bangou 260 (Lesung Nr.
260, 1996 Institute of Electrical Engineers Industrial Applications
Division All-Japan Conference). 24A zeigt
den geschlossenen und 24B den
offenen Zustand. 24 Fig. 10 is a general block diagram of a shifting system which is a first conventional example and uses, for example, electromagnetic repulsion disclosed in, for example, "Shingata Kousoku Suitchi no Kahei Dousa Tokusei" (Heisei 8-Nen Denki Gakkai Sangyou Ouyou Bumon) Zenkoku Taikai Kouen Bangou 260 (Reading No. 260, 1996 Institute of Electrical Engineers Industrial Applications Division All-Japan Conference). 24A shows the closed and 24B the open state.
Das
Schaltsystem umfasst:
einen Schaltabschnitt 1 mit
einer kontaktierbaren feststehenden Elektrode 6 und einer
beweglichen Elektrode 5;
eine Abstoßungsplatte 2,
die an einem mittleren Abschnitt einer beweglichen Welle 4 befestigt
ist, die mit der beweglichen Elektrode 5 verbunden ist;
eine Öffnungsspule 3a,
um Strom in die Abstoßungsplatte 2 zu
induzieren, wobei die Öffnungsspule 3a in einer
axialen Richtung auf derselben Seite der Abstoßungsplatte 2 angeordnet
ist wie die bewegliche Elektrode; und
eine Schließspule 3b,
um Strom in die Abstoßungsplatte
zu induzieren, wobei die Schließspule 3b auf der
zur Öffnungsspule 3a entgegengesetzten
Seite der Abstoßungsplatte 2 angeordnet
ist. Die Öffnungsspule 3a und
die Schließspule 3b sind
an eine (nicht gezeigte) magnetfelderzeugende Stromquelle angeschlossen.The switching system includes:
a switching section 1 with a contactable fixed electrode 6 and a movable electrode 5 ;
a repulsion plate 2 attached to a middle section of a movable shaft 4 attached to the movable electrode 5 connected is;
an opening coil 3a to get electricity into the repulsion plate 2 to induce, with the opening coil 3a in an axial direction on the same side of the repulsion plate 2 is arranged as the movable electrode; and
a closing coil 3b to induce current in the repulsion plate, the closing coil 3b on the opening coil 3a opposite side of the repulsion plate 2 is arranged. The opening coil 3a and the closing coil 3b are connected to a magnetic field generating power source (not shown).
Anschlussklemmen 7,
die eine Verbindung zu einem Schaltkreis herstellen, sind an die
bewegliche Elektrode 5 und die feststehende Elektrode 6 angeschlossen.
Kontaktdruckeingabefedern 8a und 8b, um einen
Kontaktdruck zwischen der beweglichen Elektrode 5 und der
feststehenden Elektrode 6 bereitzustellen, wenn die Elektroden
geschlossen sind, und ein Hilfsschaltkreis 9, der zusammen
mit dem Öffnen
und Schließen
des Schaltabschnitts 1 arbeitet, sind an dem zur beweglichen
Elektrode 5 entgegengesetzten Ende der beweglichen Welle 5 angeordnet.terminals 7 which connect to a circuit are connected to the movable electrode 5 and the fixed electrode 6 connected. Contact pressure input springs 8a and 8b to a contact pressure between the movable electrode 5 and the fixed electrode 6 to provide when the electrodes are closed, and an auxiliary circuit 9 That together with the opening and closing of the switching section 1 are at that to the movable electrode 5 opposite end of the movable shaft 5 arranged.
25 ist
eine grafische Darstellung, welche die Belastungskennlinie der Kontaktdruckeingabefedern 8a und 8b und
deren kombinierten Belastungen zeigt. In der grafischen Darstellung
bedeutet 40 die Belastungskennlinie der Kontaktdruckeingabefeder 8a, 41 die
Belastungskennlinie der Kontaktdruckeingabefeder 8b, und 42 die
kombinierten Belastungen der Kontaktdruckeingabefedern 8a und 8b.
Die Kontaktdruckeingabefedern 8a und 8b sind jeweils
so angeordnet, dass eine Belastung in einer Verschließrichtung
auftritt, wenn die kombinierte Belastung sich in einem Bereich der
Ablenkung von der mittleren zur geschlossenen Position befindet,
und eine Belastung in einer Öffnungsrichtung
bereitgestellt wird, wenn sich die kombinierte Belastung in einem
Bereich der Ablenkung von der mittleren Position zur offenen Position
befindet. 25 Fig. 4 is a graph showing the load characteristic of the contact pressure input springs 8a and 8b and their combined loads. In the graphical representation means 40 the load characteristic of the contact pressure input spring 8a . 41 the load characteristic of the contact pressure input spring 8b , and 42 the combined loads of the contact pressure input springs 8a and 8b , The contact pressure input springs 8a and 8b are each arranged so that a load in a closing direction occurs when the combined load is in a range of deflection from the middle to the closed position, and a load in an opening direction is provided when the combined load is in a range of deflection from the middle position to the open position.
Als
Nächstes
wird der Öffnungsvorgang
einer Schaltvorrichtung mit dem vorstehenden Aufbau erklärt.When
next
becomes the opening process
a switching device with the above structure explained.
In
dem in 24A gezeigten geschlossenen Zustand
wird ein Magnetfeld erzeugt, wenn ein Impulsstrom durch die Öffnungsspule 3a geschickt
wird. Ein Strom wird auf diese Weise so in die Abstoßungsplatte 2 induziert,
dass eine Magnetfeld in einer Richtung entsteht, welches das von
der Öffnungsspule 3a erzeugte
Magnetfeld aufhebt. Durch eine Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld,
das von der Öffnungsspule 3a erzeugt
wird, und dem Magnetfeld, das von der Abstoßungsplatte 2 erzeugt
wird, wird die Abstoßungsplatte 2 einer
elektromagnetischen Abstoßung
in Bezug auf die Spule 3a ausgesetzt. Die bewegliche Welle 4 und
die bewegliche Elektrode 5, die an der Abstoßungsplatte
befestigt sind, werden durch diese elektromagnetische Abstoßung in
der Abstoßungsrichtung
bewegt. Wenn sich dann, wie in 25 gezeigt,
der Ablenkungsbetrag der Kontakteingangsfedern 8a und 8b von
der geschlossenen zur mittleren Position verändert, sinken die Belastungskennlinien 42,
und wenn die mittlere Position überschritten
wird, werden die Belastungskennlinien zu einer Belastung in der Öffnungsrichtung,
und wenn der Ablenkungsbetrag der Kontaktdruckeingabefedern 8a und 8b die
offene Position erreicht, wird der Schalter 1 in dem in 24B gezeigten offenen Zustand gehalten.In the in 24A As shown in the closed state, a magnetic field is generated when a pulse current through the opening coil 3a is sent. A current is thus in the repulsion plate 2 induces that a magnetic field arises in a direction similar to that of the opening coil 3a canceled magnetic field. By an interaction between the magnetic field coming from the opening coil 3a is generated, and the magnetic field from the repulsion plate 2 is generated, the repulsion plate 2 an electromagnetic repulsion with respect to the coil 3a exposed. The moving shaft 4 and the movable electrode 5 which are fixed to the repulsion plate are moved by this electromagnetic repulsion in the repulsion direction. If then, as in 25 shown, the deflection amount of the contact input springs 8a and 8b changed from the closed to the middle position, the load characteristics decline 42 and when the middle position is exceeded, the load characteristics become a load in the opening direction, and when the deflection amount of the contact pressure input springs 8a and 8b reaches the open position, the switch becomes 1 in the 24B kept open state shown.
Als
Nächstes
wird der Schließvorgang
der Schaltvorrichtung erklärt.When
next
becomes the closing process
the switching device explained.
In
dem in 24B gezeigten offenen Zustand
wird ein Magnetfeld erzeugt, wenn ein Impulsstrom durch die Schließspule 3b geschickt
wird. Ein Strom wird auf diese Weise in die Abstoßungsplatte 2 induziert,
und diese wird einer elektromagnetischen Abstoßung in Bezug auf die Schließspule 3b ausgesetzt.
Die bewegliche Welle 4 und die bewegliche Elektrode 5,
die an der Abstoßungsplatte
befestigt sind, werden durch diese elektromagnetische Abstoßung in der Abstoßungsrichtung bewegt. Wenn
sich dann, wie in 25 gezeigt, der Ablenkungsbetrag der
Kontakteingangsfedern 8a und 8b von der offenen
zur mittleren Position verändert,
steigen die Belastungskennlinien 42, und wenn die mittlere
Position überschritten
wird, werden die Belastungskennlinien zu einer Belastung in der
Schließrichtung,
und wenn der Ablenkungsbetrag der Kontaktdruckeingabefedern 8a und 8b die
geschlossene Position erreicht, befindet sich der Schalter 1 in
dem in 24A gezeigten geschlossenen
Zustand.In the in 24B shown open state, a magnetic field is generated when a pulse current through the closing coil 3b is sent. A current gets into the repulsion plate in this way 2 and this will cause electromagnetic repulsion with respect to the closing coil 3b exposed. The moving shaft 4 and the movable electrode 5 , which are attached to the repulsion plate, are characterized by this electromagnetic Absto ßung moved in the repulsion direction. If then, as in 25 shown, the deflection amount of the contact input springs 8a and 8b changed from the open to the middle position, the load characteristics increase 42 and when the middle position is exceeded, the load characteristics become a load in the closing direction, and when the deflection amount of the contact pressure input springs 8a and 8b reaches the closed position, there is the switch 1 in the 24A shown closed state.
26 zeigt
den Schlitzaufbau eines kolbenartigen Elektromagneten, der Teil
einer Schaltvorrichtung ist, bei der er sich um ein zweites herkömmliches
Beispiel wie etwa demjenigen handelt, das zum Beispiel im japanischen
Gebrauchsmuster Nr. SHO 58-103114
offenbart ist. 26 Fig. 10 shows the slot structure of a piston type electromagnet which is part of a switching device which is a second conventional example such as that disclosed in Japanese Utility Model No. SHO 58-103114, for example.
In
der Zeichnung ist ein beweglicher Körper 101, der aus
einem magnetischen Werkstoff besteht, an einem Spitzenabschnitt
einer beweglichen Welle 100 befestigt. Eine Blattfeder 106 ist
an einer Seite des beweglichen Körpers 101 befestigt.
Ein feststehender Körper 102,
der aus einem magnetischen Werkstoff besteht, steht dem beweglichen
Körper 101 über einen
Luftspaltabschnitt 104 gegenüber. Eine Spule 103,
die von einem Eisenkern 105 umgeben ist, ist um einen Umfang
des feststehenden Körpers 102 herum
angeordnet.In the drawing is a moving body 101 made of a magnetic material at a tip portion of a movable shaft 100 attached. A leaf spring 106 is on one side of the moving body 101 attached. A solid body 102 , which consists of a magnetic material, stands the moving body 101 via an air gap section 104 across from. A coil 103 that of an iron core 105 is surrounded, is around a perimeter of the fixed body 102 arranged around.
27 ist
eine perspektivische Ansicht des in 26 gezeigten
feststehenden Körpers 102,
und 28 zeigt Querschnitte von Strukturelementen des
feststehenden Körpers 102. 27 is a perspective view of the in 26 shown fixed body 102 , and 28 shows cross sections of structural elements of the fixed body 102 ,
Der
feststehende Körper 102 umfasst
einen ersten Zylinderabschnitt 107, einen zweiten Zylinderabschnitt 108 und
einen dritten Zylinderabschnitt 109, die jeweils mit einem
Schlitz 110 ausgebildet und lamellenartig oder laminar
aufgebaut sind.The fixed body 102 includes a first cylinder portion 107 , a second cylinder section 108 and a third cylinder portion 109 , each with a slot 110 are formed and lamellar or laminar.
Als
Nächstes
wird der Funktionsablauf eines Schaltsystems mit dem vorstehenden
Aufbau erklärt.When
next
the functional sequence of a switching system with the above
Structure explained.
Ein
Magnetfeld entsteht, wenn ein elektrischer Strom durch die Spule 103 geschickt
wird, und dieses Magnetfeld bildet einen geschlossen Magnetweg,
der über
den feststehenden Körper 102 und
den Luftspaltabschnitt 104 auf den beweglichen Körper 101 übergeht
und dann über
den Eisenkern 105 zum feststehenden Körper 102 zurückkehrt.
Dabei tritt eine magnetische Anziehung zwischen dem beweglichen
Körper 101 und
dem feststehenden Körper 102 auf,
und zwar aufgrund der Wechselwirkung zwischen den in jedem von diesen
erzeugten Magnetfeldern. Die bewegliche Welle 100, die
mit dem beweglichen Körper 101 vereinigt
ist, wird durch diese magnetische Anziehung entgegen der Federkraft
der Blattfeder 106 bewegt. Auf diese Weise wird eine (nicht
gezeigte) bewegliche Elektrode, die mit einem Spitzenabschnitt der
beweglichen Welle 100 verbunden ist, von einer (nicht gezeigten)
feststehenden Elektrode getrennt, die beispielsweise die Kontakte des
Schaltsystems öffnet.A magnetic field is created when an electric current passes through the coil 103 is sent, and this magnetic field forms a closed magnetic path, which over the fixed body 102 and the air gap section 104 on the moving body 101 goes over and then over the iron core 105 to the fixed body 102 returns. Thereby a magnetic attraction between the moving body occurs 101 and the fixed body 102 due to the interaction between the magnetic fields generated in each of them. The moving shaft 100 that with the moving body 101 is united by this magnetic attraction against the spring force of the leaf spring 106 emotional. In this way, a movable electrode (not shown) connected to a tip portion of the movable shaft 100 is disconnected from a fixed electrode (not shown) which, for example, opens the contacts of the switching system.
Wenn
der elektrische Strom in der Spule 103 unterbrochen wird,
wird der feststehende Körper 102 entmagnetisiert,
und die bewegliche Welle 100, die mit dem beweglichen Körper 101 vereinigt
ist, wird durch die Federkraft der Blattfeder 106 in ihre
Ausgangsposition zurückgebracht,
wodurch die Kontakte des Schaltsystems geschlossen werden.When the electric current in the coil 103 is interrupted, becomes the fixed body 102 demagnetized, and the movable shaft 100 that with the moving body 101 is united, is by the spring force of the leaf spring 106 returned to its original position, whereby the contacts of the switching system are closed.
Wenn
in diesem Schaltsystem das Magnetfeld erzeugt wird, treten Induktionsströme, die
elektrische Felder in Richtungen erzeugen, die den Magnetweg versperren,
im beweglichen Körper 101,
dem feststehenden Körper 102 und
dem Eisenkern 105 auf. Wirbelströme, die im beweglichen Körper 101 und
dem feststehenden Körper 102 auftreten,
verhindern insbesondere eine schnelle Entstehung der vorstehenden
elektromagnetischen Anziehung, was zu Verzögerungen bei der Bewegung der
beweglichen Welle 100 führt.
In diesem Beispiel wird die schnelle Entstehung elektromagnetischer
Kraft durch Verwendung eines Lamellenaufbaus im feststehenden Körper 102,
der den ersten bis dritten Zylinderabschnitt 107, 108 und 109 umfasst,
und Ausbilden von Schlitzen 110 in diesen sichergestellt,
um Wirbelströme
zu unterdrücken.When the magnetic field is generated in this switching system, induction currents which generate electric fields in directions obstructing the magnetic path occur in the movable body 101 , the fixed body 102 and the iron core 105 on. Eddy currents in the moving body 101 and the fixed body 102 in particular, prevent rapid generation of the above electromagnetic attraction, resulting in delays in the movement of the movable shaft 100 leads. In this example, the rapid generation of electromagnetic force by using a lamellar structure in the fixed body 102 that the first to third cylinder section 107 . 108 and 109 includes, and forming slots 110 ensured in these to suppress eddy currents.
In
dem Schaltsystem des ersten herkömmlichen
Beispiels ist, weil das Magnetfeld, das in der Abstoßungsplatte 2 aufgrund
des induzierten Stroms oder Induktionsstroms entsteht, im Vergleich
zu dem Magnetfeld gering ist, das durch die direkte Zufuhr von elektrischem
Strom aus dem Stromkreis entsteht, die elektromagnetische Abstoßung aufgrund der
Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld, das in der Spule erzeugt
wird, und dem Magnetfeld, das durch Induktion erzeugt wird, gering,
wodurch ein hoher Energiepegel für
die Öffnungs-
und Schließvorgänge notwendig
wird, und ein Problem war die Vergrößerung der Öffnungsspule 3a und
der Schließspule 3b und
der Stromquelle, die der Öffnungsspule 3a und
der Schließspule 3b Impulsstrom
liefert.In the switching system of the first conventional example is because the magnetic field in the repulsion plate 2 due to the induced current or induced current, is small compared to the magnetic field resulting from the direct supply of electric current from the circuit, the electromagnetic repulsion due to the interaction between the magnetic field generated in the coil and the magnetic field, which is generated by induction, low, whereby a high energy level for the opening and closing operations is necessary, and a problem was the enlargement of the opening coil 3a and the closing coil 3b and the power source, that of the opening coil 3a and the closing coil 3b Pulse current delivers.
In
dem Schaltsystem des zweiten herkömmlichen Beispiels hat der
feststehende Körper 102 einen
mit Schlitzen 110 ausgebildeten Lamellenaufbau, und ein
Problem war, dass der Aufbau kompliziert und die Herstellung schwierig
war, wodurch die Kosten in die Höhe
getrieben wurden. Außerdem werden
keine Wirbelströme
in den feststehenden Körper 102 induziert,
wenn elektrischer Strom durch die Spule 103 geschickt wird
und das Magnetfeld entsteht, sondern im beweglichen Körper 101 treten
Induktionsströme
auf, die Magnetfelder in Richtungen erzeugen, die das in der Spule
erzeugte Magnetfeld aufheben. Somit ist, weil das Magnetfeld, das
im Luftspaltabschnitt 104 entsteht, im Vergleich zu den Magnetfeldern
gering ist, die durch die direkte Zufuhr elektrischen Stroms zum
feststehenden bzw. beweglichen Körper
erzeugt werden, die magnetische Anziehung zwischen dem beweglichen
Körper 101 und dem
feststehenden Körper 102 aufgrund
der Wechselwirkung mit dem erzeugten Magnetfeld gering, was die
Funktionsgeschwindigkeit verzögert,
und ein weiteres Problem war, dass die Spule und die Stromquelle,
die der Spule elektrischen Impulsstrom liefert, im Bestreben, die
Funktionsgeschwindigkeit zu erhöhen,
vergrößert werden
mussten, wodurch die Gesamtgröße des Systems
größer ausgelegt
werden musste.In the switching system of the second conventional example, the fixed body has 102 one with slots 110 Thus, a problem was that the structure was complicated and the manufacture was difficult, thereby increasing the cost. In addition, no eddy currents in the fixed body 102 induced when electrical current through the coil 103 is sent and the magnetic field is created, but in the moving body 101 Induction currents occur, which generate magnetic fields in directions that the magnetic field generated in the coil cancel. Thus, because the magnetic field is in the air gap section 104 is small compared to the magnetic fields generated by the direct supply of electric current to the fixed body, the magnetic attraction between the movable body 101 and the fixed body 102 due to the interaction with the generated magnetic field, which slows down the functional speed, and another problem was that the coil and the current source supplying the pulse with electrical pulse current had to be increased in an effort to increase the functional speed, thereby increasing the overall size of the Systems had to be designed larger.
Das
Dokument US 4 086 645 offenbart
ein Schaltsystem, bei dem ein beweglicher Abschnitt 41 (siehe 5)
an einer beweglichen Welle 16 befestigt ist, die eine Schalteinrichtung
betätigt.
Spulen 41 und 43 sind entlang der beweglichen
Welle auf beiden Seiten des beweglichen Abschnitts angeordnet. Feststehende
Abschnitte 37 und 46 besitzen auch Spulen 38 und 44,
die angrenzend an sie angeordnet sind.The document US 4,086,645 discloses a switching system in which a movable section 41 (please refer 5 ) on a movable shaft 16 is attached, which actuates a switching device. Do the washing up 41 and 43 are arranged along the movable shaft on both sides of the movable portion. Fixed sections 37 and 46 also have coils 38 and 44 which are arranged adjacent to them.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die vorstehenden Probleme
zu lösen,
und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Schaltsystem
bereitzustellen, das es ermöglicht,
die für
die Öffnungs-
und Schließvorgänge erforderliche
Energie zu senken und die Gesamtgröße des Systems zu verkleinern,
indem die Größe der Steuerstromquelle verkleinert
wird.The
The present invention aims to solve the above problems
to solve,
and an object of the present invention is a switching system
to provide that makes it possible
the for
the opening
and closing required
Reduce energy and shrink the overall size of the system,
by reducing the size of the control power source
becomes.
Dazu
wird nach der vorliegenden Erfindung ein Schaltsystem nach Anspruch
1 bereitgestellt.To
is according to the present invention, a switching system according to claim
1 provided.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Die 1A und 1B sind
Teilkonstruktionsschaubilder eines der vorliegenden Erfindung nicht
entsprechenden Schaltsystems, wobei 1A einen
geschlossenen Zustand und 1B einen
offenen Zustand zeigt;The 1A and 1B are partial construction diagrams of a switching system not according to the present invention, wherein 1A a closed state and 1B shows an open state;
die 2A und 2B sind
vollständige Konstruktionsschaubilder
eines der vorliegenden Erfindung nicht entsprechenden Schaltsystems,
wobei 2A den geschlossenen Zustand und 2B den offenen
Zustand zeigt;the 2A and 2 B are complete construction diagrams of a switching system not according to the present invention, wherein 2A the closed state and 2 B shows the open state;
3 ist
ein Schaubild, das ein der vorliegenden Erfindung nicht entsprechendes
Beispiel einer Verbindung der Öffnungsspule,
der Schließspule und
der beweglichen Spule von 1 mit einer Stromquelle
zeigt, die elektrischen Impulsstrom auführt; 3 is a diagram showing an example of a connection of the opening coil, the closing coil and the movable coil of. Not corresponding to the present invention 1 with a power source that is driving electrical pulse stream;
4 ist
eine grafische Darstellung, die eine der vorliegenden Erfindung
nicht entsprechende Veränderung
des elektrischen Stroms im Zeitverlauf ausgehend von Ergebnissen
von Wirkungsanalysen zeigt; 4 Fig. 12 is a graph showing a variation of electric current over time from results of impact analysis not corresponding to the present invention;
5 ist
ein grafische Darstellung, die eine der vorliegenden Erfindung nicht
entsprechende Veränderung
der elektromagnetischen Kraft im Zeitverlauf ausgehend von Ergebnissen
von Wirkungsanalysen zeigt; 5 Fig. 12 is a graph showing a change in electromagnetic force over time from results of impact analysis not corresponding to the present invention;
die 6A und 6B sind
Teilkonstruktionsschaubilder eines Schaltsystems nach der vorliegenden
Erfindung, wobei 6A einen geschlossenen Zustand
und 6B einen offenen Zustand zeigt;the 6A and 6B FIG. 13 are partial structural diagrams of a switching system according to the present invention, FIG 6A a closed state and 6B shows an open state;
die 7A und 7B sind
Teilkonstruktionsschaubilder eines Schaltsystems nach einer Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung, wobei 7A einen
geschlossenen Zustand und 7B einen
offenen Zustand zeigt;the 7A and 7B FIG. 12 are partial structural diagrams of a switching system according to an embodiment 2 of the present invention, wherein FIG 7A a closed state and 7B shows an open state;
die 8A und 8B zeigen
ein Schaltsystem nach einer Ausführungsform
4 der vorliegenden Erfindung, wobei 8A einen
geschlossenen Zustand und 8B einen
offenen Zustand zeigt;the 8A and 8B show a switching system according to an embodiment 4 of the present invention, wherein 8A a closed state and 8B shows an open state;
9 ist
ein Schaubild, das ein Beispiel einer Verbindung der feststehenden
und der beweglichen Spule von 8 mit
einer Stromquelle zeigt, die diesen elektrischen Impulsstrom zuführt und
in einem Schaltsystem nach Ausführungsform
4 der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann; 9 is a diagram showing an example of a connection of the fixed and movable spools of 8th with a power source supplying this pulse electric current and usable in a switching system according to Embodiment 4 of the present invention;
die 10A und 10B sind
Teilkonstruktionsschaubilder eines Schaltsystems nach einer Ausführungsform
5 der vorliegenden Erfindung, wobei 10A einen
geschlossenen Zustand und 10B einen
offenen Zustand zeigt;the 10A and 10B 13 are partial structural diagrams of a switching system according to an embodiment 5 of the present invention, wherein FIG 10A a closed state and 10B shows an open state;
11 ist
ein Schaubild, das den Aufbau eines Magnetkörpers in einem Schaltsystem
nach einer Ausführungsform
6 der vorliegenden Erfindung zeigt; 11 Fig. 12 is a diagram showing the structure of a magnetic body in a switching system according to Embodiment 6 of the present invention;
12 ist
ein Schaubild, das den Aufbau eines Magnetkörpers in einem Schaltsystem
nach einer Ausführungsform
7 der vorliegenden Erfindung zeigt; 12 Fig. 12 is a diagram showing the structure of a magnetic body in a switching system according to an embodiment 7 of the present invention;
13 ist
ein Schaubild, das den Aufbau eines Magnetkörpers in einem Schaltsystem
nach einer Ausführungsform
8 der vorliegenden Erfindung zeigt; 13 Fig. 12 is a diagram showing the structure of a magnetic body in a switching system according to an embodiment 8 of the present invention;
14 ist
ein Teilquerschnitt eines Schaltsystems nach einer Ausführungsform
9 der vorliegenden Erfindung; 14 Fig. 10 is a partial cross section of a switching system according to an embodiment 9 of the present invention;
15 ist
eine perspektivische Ansicht des in 14 gezeigten
beweglichen Körpers; 15 is a perspective view of the in 14 shown movable body;
16 ist
eine perspektivische Ansicht des in 14 gezeigten
feststehenden Körpers; 16 is a perspective view of the in 14 shown fixed body;
17 ist
eine grafische Darstellung, die eine Veränderung der magnetischen Anziehung
im Zeitverlauf zeigt, die von den vorliegenden Erfindern durch eine
Analyse der im Einschwingverhalten befindlichen elektromagnetischen
Felder erhalten wurde; 17 Fig. 12 is a graph showing a change in the magnetic attraction over time obtained by the present inventors through an analysis of the transient electromagnetic fields;
18 ist
eine Tabelle, die das Verhältnis zwischen
dem Raumanteil, der durch Schlitze in Gegenflächen eines beweglichen und
eines feststehenden Körpers
eingenommen wird, und einer Kontaktöffnungszeit zeigt; 18 Fig. 12 is a table showing the relationship between the space occupied by slots in mating surfaces of a movable and a fixed body and a contact opening time;
19 ist
eine Tabelle, die das Verhältnis der
Längen
von Schlitzen in Umfangsflächen
eines beweglichen und eines feststehenden Körpers und der magnetischen
Anziehung zwischen dem beweglichen und dem feststehenden Körper zeigt; 19 Fig. 12 is a table showing the relationship of the lengths of slots in peripheral surfaces of a movable and a stationary body and the magnetic attraction between the movable and fixed bodies;
20 ist
eine perspektivische Teilansicht eines Schaltsystems nach einer
Ausführungsform
10 der vorliegenden Erfindung; 20 FIG. 13 is a partial perspective view of a switching system according to an embodiment 10 of the present invention; FIG.
21 ist
eine perspektivische Teilansicht eines Schaltsystems nach einer
Ausführungsform
11 der vorliegenden Erfindung; 21 FIG. 13 is a partial perspective view of a switching system according to an embodiment 11 of the present invention; FIG.
22 ist
ein Querschnitt einer Variante von Ausführungsform 12 der vorliegenden
Erfindung; 22 Fig. 12 is a cross-section of a variant of embodiment 12 of the present invention;
23 ist
eine Teilquerschnittsansicht eines Schaltsystems nach einer Ausführungsform
12 der vorliegenden Erfindung; 23 FIG. 10 is a partial cross-sectional view of a switching system according to an embodiment 12 of the present invention; FIG.
die 24A und 24B sind
Konstruktionsschaubilder eines Schaltsystems, bei dem es sich um
ein erstes herkömmliches
Beispiel handelt, wobei 24A einen
geschlossenen Zustand und 24B einen
offenen Zustand zeigt;the 24A and 24B FIG. 13 are structural diagrams of a switching system which is a first conventional example, in which FIG 24A a closed state and 24B shows an open state;
25 ist
eine grafische Darstellung, welche die Belastungskennlinien von
Kontaktdruckeingabefedern zeigt, die im Schaltsystem nach dem ersten herkömmlichen
Beispiel verwendet werden; 25 Fig. 12 is a graph showing the load characteristics of contact pressure input springs used in the switching system according to the first conventional example;
26 ist
eine Teilquerschnittsansicht eines Schaltsystems, bei dem es sich
um ein zweites herkömmliches
Beispiel handelt; 26 Fig. 12 is a partial cross-sectional view of a switching system which is a second conventional example;
27 ist
eine perspektivische Ansicht des in 26 gezeigten
feststehenden Körpers;
und 27 is a perspective view of the in 26 shown fixed body; and
28 zeigt
Querschnitte von Strukturelementen des in 26 gezeigten
feststehenden Körpers. 28 shows cross sections of structural elements of in 26 shown fixed body.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED
EMBODIMENTS
Die
vorliegende Erfindung wird nun nachstehend mit Bezug auf veranschaulichende
bevorzugte Ausführungsformen
erklärt.
In der Erklärung
sind Teile, die gleich denjenigen der herkömmlichen Beispiele sind oder
diesen entsprechen, mit derselben Nummerierung versehen.The
The present invention will now be described with reference to FIG
preferred embodiments
explained.
In the explanation
are parts that are the same as those of the conventional examples or
correspond to this, provided with the same numbering.
Die 1A und 1B sind
Konstruktionsschaubilder einer elektromagnetischen Abstoßungseinrichtung
eines nicht der vorliegenden Erfindung entsprechenden Schaltsystems,
wobei 1A einen geschlossenen Zustand
und 1B einen offenen Zustand des Systems zeigt.The 1A and 1B FIG. 13 is a structural diagram of an electromagnetic repulsion device of a switching system not according to the present invention, wherein FIG 1A a closed state and 1B shows an open state of the system.
Das
Schaltsystem umfasst:
einen Schaltabschnitt 1 mit
einer kontaktierbaren feststehenden Elektrode 6 und einer
beweglichen Elektrode 5;
einen beweglichen Abschnitt 14 mit
einer beweglichen Spule 10, die mittels eines Magnetkörpers 15c an
einem mittleren Abschnitt einer beweglichen Welle 4 befestigt
ist, die mit der beweglichen Elektrode 5 verbunden ist;
und
einen feststehenden Abschnitt 3, der gleitbeweglich an
der beweglichen Welle 4 angeordnet ist.The switching system includes:
a switching section 1 with a contactable fixed electrode 6 and a movable electrode 5 ;
a moving section 14 with a moving coil 10 , which by means of a magnetic body 15c at a central portion of a movable shaft 4 attached to the movable electrode 5 connected is; and
a fixed section 3 , which slides on the moving shaft 4 is arranged.
Der
feststehende Abschnitt 3 umfasst einen ersten feststehenden
Abschnitt 31 und einen zweiten feststehenden Abschnitt 32,
die auf voneinander entgegengesetzten Seiten des beweglichen Abschnitts 14 angeordnet
sind. Der erste bewegliche Abschnitt 31, der sich auf derselben
Seite des beweglichen Abschnitts 14 befindet wie die bewegliche
Elektrode 5, besitzt einen dem Magnetkörper 15c entgegengesetzten
Magnetkörper 15a und
eine der beweglichen Spule 10 entgegengesetzte Öffnungsspule 3a.
Der zweite feststehende Abschnitt 32, der sich auf der Seite
des beweglichen Abschnitts 14 befindet, die der beweglichen
Elektrode 5 entgegengesetzt ist, besitzt einen dem Magnetkörper 15c entgegengesetzten Magnetkörper 15b und
eine der beweglichen Spule 10 entgegengesetzte Schließspule 3b.The fixed section 3 includes a first fixed section 31 and a second fixed section 32 on opposite sides of the moving section 14 are arranged. The first moving section 31 that is on the same side of the moving section 14 is like the movable electrode 5 , has a magnetic body 15c opposite magnetic body 15a and one of the moving coil 10 opposite opening coil 3a , The second fixed section 32 that is on the side of the moving section 14 located, that of the movable electrode 5 is opposite, has a the magnetic body 15c opposite magnetic body 15b and one of the moving coil 10 opposite closing coil 3b ,
Die
Magnetkörper 15e, 15a und 15b des
beweglichen Abschnitts 14, des ersten feststehenden Abschnitts 31 bzw.
des zweiten feststehenden Abschnitts 32 sind radial innerhalb
der beweglichen Spule 10, der Öffnungsspule 3a bzw.
der Schließspule 3b angeordnet.
Bohrungen, welche den Durchtritt der beweglichen Welle 4 ermöglichen,
sind in den Magnetkörpern 15c, 15a und 15b ausgebildet.
Die bewegliche Welle 4 ist an der Innenfläche der
Bohrung des Magnetkörpers 15c des
beweglichen Abschnitts 14 befestigt, eine relative Bewegung
zwischen dem beweglichen Abschnitt 14 und der beweglichen
Welle 4 ist unterbunden, und die bewegliche Welle 4 ist
gleitbeweglich in der Bohrung des Magnetkörpers 15a des ersten
feststehenden Abschnitts 31 und der Bohrung des Magnetkörpers 15b des zweiten
feststehenden Abschnitts 32 angeordnet.The magnetic body 15e . 15a and 15b of the movable section 14 , the first fixed section 31 or the second fixed section 32 are radially inside the moving coil 10 , the opening coil 3a or the closing coil 3b arranged. Drilling, which the passage of the movable shaft 4 are in the magnetic bodies 15c . 15a and 15b educated. The moving shaft 4 is on the inner surface of the bore of the magnetic body 15c of the movable section 14 attached, a relative movement between the movable section 14 and the movement wave 4 is stopped, and the movable shaft 4 is slidable in the bore of the magnetic body 15a of the first fixed section 31 and the bore of the magnetic body 15b of the second fixed section 32 arranged.
Die 2A und 2B sind
vollständige Konstruktionsschaubilder
eines der vorliegenden Erfindung nicht entsprechenden Schaltsystems
mit der darin eingebauten elektromagnetischen Abstoßungseinrichtung
der 1A und 1B, wobei 2A den
geschlossenen Zustand des Systems und 2B den
offenen Zustand des Systems zeigt.The 2A and 2 B are complete construction diagrams of a non-inventive switching system with the built-in electromagnetic repulsion of the 1A and 1B , in which 2A the closed state of the system and 2 B shows the open state of the system.
Anschlussklemmen
7 zum Anschluss der beweglichen Elektrode 5 und der feststehenden
Elektrode 6 des Schaltabschnitts 1 des Schaltsystems
an einen Schaltkreis, sind an die bewegliche Elektrode 5 bzw.
die feststehende Elektrode 6 angeschlossen. Kontaktdruckeingabefedern 8a und 8b zur
Bereitstellung von Kontaktdruck zwischen der beweglichen Elektrode 5 und
der feststehenden Elektrode 6, wenn die Elektroden geschlossen
werden, und ein Hilfsschaltkreis 9, der zusammen mit dem Öffnen und Schließen des
Schaltabschnitts 1 arbeitet, sind an dem von der beweglichen
Elektrode 5 ausgehend entgegengesetzten Ende der beweglichen
Welle 4 angeordnet. Der Aufbau und die Funktion der Kontaktdruckeingabefedern 8a und 8b ist
der- bzw. dieselbe wie im ersten herkömmlichen Beispiel und deshalb
unterbleibt die Erklärung
hierzu.Terminals 7 for connection of the movable electrode 5 and the fixed electrode 6 of the switching section 1 of the switching system to a circuit, are to the movable electrode 5 or the fixed electrode 6 connected. Contact pressure input springs 8a and 8b for providing contact pressure between the movable electrode 5 and the fixed electrode 6 when the electrodes are closed, and an auxiliary circuit 9 That together with the opening and closing of the switching section 1 are working on that of the movable electrode 5 starting from the opposite end of the movable shaft 4 arranged. The structure and function of the contact pressure input springs 8a and 8b is the same as in the first conventional example and therefore the explanation is omitted.
Der
Schaltabschnitt 1, der bewegliche Abschnitt 14,
der erste feststehende Abschnitt 31, der zweite feststehende
Abschnitt 32, die Kontaktdruckeingabefedern 8a und 8b,
usw. sind in einen Tragrahmen S eingebaut. Der Tragrahmen S umfasst: ein
Schaltabschnitthalteteil S1 zum Haltern und Befestigen des Schaltabschnitts 1;
ein Halteteil S2 für den
ersten feststehenden Abschnitt zum Haltern und Befestigen des ersten
feststehenden Abschnitts 31; ein Halteteil S3 für den zweiten
feststehenden Abschnitt zum Haltern und Befestigen des zweiten feststehenden
Abschnitts 32; ein Federhalteteil S4 zum Haltern und Befestigen
der Kontaktdruckeingabefedern 8a und 8b; ein Hilfsschalterhalteteil
S5 zum Haltern und Befestigen des Hilfsschalters 9; und
mehrere Sicherungsstäbe
S6, welche die Halteteile S1 bis S5 jeweils verbinden.The switching section 1 , the moving section 14 , the first fixed section 31 , the second fixed section 32 , the contact pressure input springs 8a and 8b , etc. are installed in a support frame S. The support frame S includes: a shift portion holding part S1 for holding and fixing the shift portion 1 ; a holding portion S2 for the first fixed portion for holding and fixing the first fixed portion 31 ; a second fixed portion holding part S3 for holding and fixing the second fixed portion 32 ; a spring holding part S4 for holding and fixing the contact pressure input springs 8a and 8b ; an auxiliary switch holding part S5 for holding and fixing the auxiliary switch 9 ; and a plurality of fuse bars S6 connecting the holding pieces S1 to S5, respectively.
3 ist
ein Anschlussschaltungsschema, das die Öffnungsspule 3a, die
Schließspule 3b und die
bewegliche Spule 10 von 1 zeigt,
die elektrisch an eine Stromquelle angeschlossen sind, die ihnen
elektrischen Impulsstrom liefert. 3 is a connection diagram that shows the opening coil 3a , the closing coil 3b and the moving coil 10 from 1 shows, which are electrically connected to a power source that provides them electrical pulse current.
Diese
Anschlussschaltung umfasst einen Öffnungsstromspeicher 11a und
einen Schließstromspeicher 11b,
die zusammen eine Stromquelle bilden, die der Öffnungsspule 3a und
der Schließspule 3b einen
Erregungsstrom (Impulsstrom) liefert, und eine Stromrichtungseinstellungseinrichtung
zum Einstellen der Richtung des Erregungsstroms vom Öffnungsstromspeicher 11a und
Schließstromspeicher 11b zu
jeder der Spulen 10, 3a und 3b, und zwar
so, dass während
des Öffnens
und Schließens
des Schaltabschnitts 1 eine Wechselwirkung von Magnetfeldern
zwischen der beweglichen Spule 10 und der Öffnungsspule 3a oder
zwischen der beweglichen Spule 10 und der Schließspule 3b stattfindet. Die
Stromrichtungseinstellungseinrichtung umfasst einen Öffnungsentladungsschalter 12a,
einen Verschließentladungsschalter 12b und
Spulenverbindungsdioden 13a und 13b.This connection circuit comprises an opening current memory 11a and a closing power storage 11b , which together form a current source, that of the opening coil 3a and the closing coil 3b an exciting current (pulse current), and current direction adjusting means for adjusting the direction of the exciting current from the opening current memory 11a and closing current storage 11b to each of the coils 10 . 3a and 3b in such a way that during the opening and closing of the switching section 1 an interaction of magnetic fields between the moving coil 10 and the opening coil 3a or between the moving coil 10 and the closing coil 3b takes place. The current direction adjusting device includes an opening discharge switch 12a , a shutter discharge switch 12b and coil connection diodes 13a and 13b ,
Die Öffnungsspule 3a und
die bewegliche Spule 10 sind mittels der Spulenverbindungsdiode 13a parallelgeschaltet,
so dass der Öffnungsspule 3a und
der beweglichen Spule 10 Impulsstrom vom Öffnungsstromspeicher 11a über den Öffnungsentladungsschalter 12a zugeführt wird.
Die Schließspule 3b und
die bewegliche Spule 10 sind entsprechend mittels der Spulenverbindungsdiode 13b parallelgeschaltet,
so dass der Schließspule 3a und
der beweglichen Spule 10 Impulsstrom vom Schließstromspeicher 11b über den
Verschließentladungsschalter 12b zugeführt wird.
Die Spulenverbindungsdiode 13a ist zwischen dem Öffnungsentladungsschalter 12a und der beweglichen
Spule 10 eingesetzt. Die Spulenverbindungsdiode 13b ist
zwischen dem Verschließentladungsschalter 12b und
der beweglichen Spule 10 eingesetzt. In dieser Ausführungsform
sind der Öffnungsstromspeicher 11a und
der Schließstromspeicher 11b Kondensatoren,
können
aber auch Speicherzellen sein.The opening coil 3a and the moving coil 10 are by means of the coil connection diode 13a connected in parallel, leaving the opening coil 3a and the moving coil 10 Impulse current from the opening current storage 11a via the opening discharge switch 12a is supplied. The closing coil 3b and the moving coil 10 are correspondingly by means of the coil connection diode 13b connected in parallel, leaving the closing coil 3a and the moving coil 10 Pulse current from the closing current storage 11b over the shutter discharge switch 12b is supplied. The coil connection diode 13a is between the opening discharge switch 12a and the moving coil 10 used. The coil connection diode 13b is between the shutter discharge switch 12b and the moving coil 10 used. In this embodiment, the opening current memory 11a and the closing power storage 11b Capacitors, but can also be memory cells.
Darüber hinaus
ist D1 eine Diode, die mit der Öffnungsspule 3a parallelgeschaltet
ist, um elektromagnetische Energie abzuleiten, die sich in der Öffnungsspule 3a aufgebaut
hat, D2 ist eine mit der beweglichen Spule 10 parallelgeschaltete
Diode, um elektromagnetische Energie abzuleiten, die sich in der
beweglichen Spule 10 aufgebaut hat, und D3 ist eine mit
der Schließspule 3b parallelgeschaltete
Diode, um elektromagnetische Energie abzuleiten, die sich in der
Schließspule 3b aufgebaut
hat.In addition, D1 is a diode connected to the opening coil 3a is connected in parallel to dissipate electromagnetic energy, located in the opening coil 3a D2 is one with the moving coil 10 parallel diode to dissipate electromagnetic energy, which is in the moving coil 10 and D3 is one with the closing coil 3b parallel connected diode to dissipate electromagnetic energy, which is in the closing coil 3b has built up.
Hier
ist die Richtung des Erregungsstroms während des Öffnens des Schaltabschnitts 1 so
eingestellt, dass eine magnetische Abstoßung zwischen der beweglichen
Spule 10 und der Öffnungsspule 3a auftritt,
wenn der Erregungsstrom vom Öffnungsstromspeicher 11a zur
beweglichen Spule 10 und zur Öffnungsspule 3a fließt, bei
der es sich um eine feststehende Spule handelt. Die Richtung des
Erregungsstroms während
des Schließens
des Schaltabschnitts 1 ist so eingestellt, dass eine magnetische Abstoßung zwischen
der beweglichen Spule 10 und der Schließspule 3b auftritt,
wenn der Erregungsstrom vom Schließstromspeicher 11b zur
beweglichen Spule 10 und zur Schließspule 3b fließt, bei
der es sich um eine feststehende Spule handelt.Here is the direction of the excitation current during the opening of the switching section 1 set so that there is a magnetic repulsion between the moving coil 10 and the opening coil 3a occurs when the excitation current from the opening current storage 11a to the moving coil 10 and to the opening coil 3a flows, which is a fixed coil. The direction of the excitation current during the closing of the switching section 1 is set so that there is a magnetic repulsion between the moving coil 10 and the closing coil 3b occurs when the excitation current from the closing current storage 11b to the movable coil 10 and to the closing coil 3b flows, which is a fixed coil.
Als
Nächstes
wird der Kontaktöffnungsvorgang
einer Schaltvorrichtung mit dem vorstehenden Aufbau erklärt.When
next
becomes the contact opening operation
a switching device with the above structure explained.
Wenn
der Öffnungsentladungsschalter 12a von 3 einschaltet,
fließt
Impulsstrom vom Öffnungsstromspeicher 11a durch
den Öffnungsentladungsschalter 12a zur Öffnungsspule 3a,
wodurch ein Magnetfeld erzeugt wird. Die Magnetflussdichte des erzeugten
Magnetfelds wird durch die Magnetwirkungen des Magnetkörpers 15a des
ersten feststehenden Abschnitts 31 verstärkt, wodurch
die Stärke
des Magnetfelds, das im umgebenden Raum entsteht, erhöht wird.
Impulsstrom fließt
gleichzeitig durch die bewegliche Spule 10, wodurch ein
zu dem in der Öffnungsspule 3a entstandenen
Magnetfeld umgekehrt gerichtetes Magnetfeld erzeugt wird. Die Magnetflussdichte
dieses erzeugten Magnetfelds wird entsprechend durch die Magnetwirkungen
des Magnetkörpers 15c des
beweglichen Abschnitts 14 verstärkt, wodurch die Stärke des
Magnetfelds, das im umgebenden Raum entsteht, erhöht wird.
In der Folge entstehen einander entgegengesetzte Magnetfelder in
der Öffnungsspule 3a und
der beweglichen Spule 10, und die bewegliche Spule 10 wird
durch die Wechselwirkung dieser Magnetfelder einer elektromagnetischen
Abstoßung
in der Abwärtsrichtung
von 3 ausgesetzt. Im Ergebnis werden der bewegliche
Abschnitt 4 und die an diesem befestigte bewegliche Welle 4 nach
unten geschoben, und die bewegliche Elektrode 5 des Schaltabschnitts 1 wird
von der feststehenden Elektrode 6 getrennt, wodurch der Schaltabschnitt 1 geöffnet wird.When the opening discharge switch 12a from 3 turns on, pulse current flows from the opening current memory 11a through the opening discharge switch 12a to the opening coil 3a , whereby a magnetic field is generated. The magnetic flux density of the generated magnetic field is determined by the magnetic effects of the magnetic body 15a of the first fixed section 31 which increases the strength of the magnetic field created in the surrounding space. Pulse current flows through the moving coil at the same time 10 , whereby one to the in the opening coil 3a resulting magnetic field is generated reversely directed magnetic field. The magnetic flux density of this generated magnetic field is correspondingly by the magnetic effects of the magnetic body 15c of the movable section 14 which increases the strength of the magnetic field created in the surrounding space. As a result, opposite magnetic fields arise in the opening coil 3a and the moving coil 10 , and the movable coil 10 is due to the interaction of these magnetic fields of electromagnetic repulsion in the downward direction of 3 exposed. As a result, the moving section 4 and the attached to this movable shaft 4 pushed down, and the movable electrode 5 of the switching section 1 is from the fixed electrode 6 separated, whereby the switching section 1 is opened.
Nachdem
nun der Impulsstrom unterbrochen ist, verläuft elektromagnetische Energie,
die sich in der Öffnungsspule 3a aufgebaut
hat, durch die Diode D1 und den Öffnungsentladungsschalter 12a,
zirkuliert zurück
zur Öffnungsspule 3a und
wird nach und nach schwächer.
Elektromagnetische Energie, die sich in der beweglichen Spule aufgebaut
hat, verläuft durch
die Diode D2, zirkuliert zurück
zur beweglichen Spule 10 und wird nach und nach schwächer. Weil hier
der Impulsstrom durch die zwischen der beweglichen Spule 10 und
der Schließspule 3b eingesetzte Spulenverbindungsdiode 13b daran
gehindert wird, in die Schließspule 3b zu
fließen,
tritt keine auf einen solchen Fluss zurückzuführende Wechselwirkung zwischen
der Schließspule 3b und
der beweglichen Spule 10 auf und der Öffnungsvorgang wird zuverlässig durchgeführt. Weil
darüber
hinaus die Spulenverbindungsdiode 13a verhindert, dass
Strom vom Schließstromspeicher 11b zum Öffnungsstromspeicher 11a fließt, nachdem
der Öffnungsstromspeicher 11a den
Impulsstrom entladen hat, kann der Schließvorgang unmittelbar nach dem Öffnungsvorgang durchgeführt werden.Now that the pulse current is interrupted, electromagnetic energy passes, which is in the opening coil 3a has built through the diode D1 and the opening discharge switch 12a , circulates back to the opening coil 3a and gradually weakens. Electromagnetic energy built up in the moving coil passes through the diode D2, circulating back to the moving coil 10 and gradually weakens. Because here the momentum current through the between the moving coil 10 and the closing coil 3b used coil connection diode 13b is prevented from entering the closing coil 3b does not flow due to such a flow interaction between the closing coil 3b and the moving coil 10 on and the opening process is performed reliably. Because beyond the coil connecting diode 13a prevents current from the DC power storage 11b to the opening current storage 11a flows after the opening current storage 11a has discharged the pulse current, the closing operation can be carried out immediately after the opening operation.
Als
Nächstes
wird der Kontaktschließvorgang
einer Schaltvorrichtung mit dem vorstehenden Aufbau erklärt.When
next
becomes the contact closing operation
a switching device with the above structure explained.
Wenn
der Verschließentladungsschalter 12b von 3 einschaltet,
fließt
Impulsstrom vom Schließstromspeicher 11b durch
den Entladungsschalter 12b zur Schließspule 3b, wodurch
ein Magnetfeld erzeugt wird. Die Magnetflussdichte des erzeugten
Magnetfelds wird durch die Magnetwirkungen des Magnetkörpers 15b des
zweiten feststehenden Abschnitts 32 verstärkt, wodurch
die Stärke
des Magnetfelds, das im umgebenden Raum entsteht, erhöht wird.
Impulsstrom fließt
gleichzeitig durch die bewegliche Spule 10, wodurch ein
zu dem in der Schließspule 3b entstandenen
Magnetfeld umgekehrt gerichtetes Magnetfeld erzeugt wird. Die Magnetflussdichte
dieses erzeugten Magnetfelds wird entsprechend durch die Magnetwirkungen
des Magnetkörpers 15c verstärkt, wodurch
die Stärke
des Magnetfelds, das im umgebenden Raum entsteht, erhöht wird.
In der Folge entstehen einander entgegengesetzte Magnetfelder in
der Schließspule 3b und der
beweglichen Spule 10, und die bewegliche Spule 10 wird
durch die Wechselwirkung dieser Magnetfelder einer elektromagnetischen
Abstoßung
in der Aufwärtsrichtung
von 3 ausgesetzt. Im Ergebnis werden der bewegliche
Abschnitt 4 und die an diesem befestigte bewegliche Welle 4 nach
oben geschoben, und die bewegliche Elektrode 5 und die feststehende
Elektrode 6 des Schaltabschnitts 1 stellen einen
Kontakt her, wodurch der Schaltabschnitt 1 geschlossen
wird.When the shutter discharge switch 12b from 3 turns on, pulse current flows from the closing current storage 11b through the discharge switch 12b to the closing coil 3b , whereby a magnetic field is generated. The magnetic flux density of the generated magnetic field is determined by the magnetic effects of the magnetic body 15b of the second fixed section 32 which increases the strength of the magnetic field created in the surrounding space. Pulse current flows through the moving coil at the same time 10 , whereby one to the in the closing coil 3b resulting magnetic field is generated reversely directed magnetic field. The magnetic flux density of this generated magnetic field is correspondingly by the magnetic effects of the magnetic body 15c which increases the strength of the magnetic field created in the surrounding space. As a result, opposite magnetic fields arise in the closing coil 3b and the moving coil 10 , and the movable coil 10 is due to the interaction of these magnetic fields of electromagnetic repulsion in the upward direction of 3 exposed. As a result, the moving section 4 and the attached to this movable shaft 4 pushed upwards, and the movable electrode 5 and the fixed electrode 6 of the switching section 1 make contact, causing the switching section 1 is closed.
Nachdem
nun der Impulsstrom unterbrochen ist, verläuft elektromagnetische Energie,
die sich in der Schließspule 3b aufgebaut
hat, durch die Diode D3 und den Verschließentladungsschalter 12b,
zirkuliert zurück
zur Schließspule 3b und
wird nach und nach schwächer.
Elektromagnetische Energie, die sich in der beweglichen Spule 10 aufgebaut
hat, verläuft
durch die Diode D2, zirkuliert zurück zur beweglichen Spule 10 und
wird nach und nach schwächer.Now that the pulse current is interrupted, electromagnetic energy passes, which is in the closing coil 3b has built through the diode D3 and the shutter discharge switch 12b , circulates back to the closing coil 3b and gradually weakens. Electromagnetic energy, reflected in the moving coil 10 , passes through the diode D2, circulates back to the movable coil 10 and gradually weakens.
Weil
darüber
hinaus die Spulenverbindungsdiode 13b verhindert, dass
Strom vom Öffnungsstromspeicher 11a zum
Schließstromspeicher 11b fließt, nachdem
der Schließstromspeicher 11b den Impulsstrom
entladen hat, kann der Öffnungsvorgang
unmittelbar nach dem Schließvorgang
durchgeführt
werden.Because beyond the coil connecting diode 13b prevents current from opening current storage 11a to the closing current storage 11b flows after the closing current storage 11b has discharged the pulse current, the opening operation can be carried out immediately after the closing operation.
4 ist
eine grafische Darstellung, die durch eine Analyse der im Einschwingverhalten
befindlichen elektromagnetischen Felder erhalten wurde und ein Verhältnis zwischen
dem zeitlichen Ansprechen und dem Spulenstrom zeigt, der durch jede der
Spulen 3a, 3b und 10 fließt, wenn
eine Spannung mit konstantem Wert durch jede der Spulen 3a, 3b und 10 impulserregt
wird, und 5 ist ein grafische Darstellung,
die durch eine Analyse der im Einschwingverhalten befindlichen elektromagnetischen Felder
erhalten wurde und das Verhältnis
zwischen dem zeitlichen Ansprechen und elektromagnetischer Abstoßung (Fz) zeigt,
die im beweglichen Abschnitt 14 auftritt, wenn eine Spannung
mit konstantem Wert durch jede der Spulen 3a, 3b und 10 impulserregt wird. 4 FIG. 12 is a graph obtained by analyzing the transient electromagnetic fields and showing a relationship between the timing and coil current passing through each of the coils. FIG 3a . 3b and 10 flows when a voltage of constant value through each of the coils 3a . 3b and 10 is impulsed, and 5 is a graphic Representation obtained by an analysis of the transient electromagnetic fields and showing the relationship between the temporal response and electromagnetic repulsion (Fz) in the moving section 14 occurs when a voltage of constant value passes through each of the coils 3a . 3b and 10 is stimulated.
Beim
Vergleich des Beispiels von 1 mit dem
ersten herkömmlichen
Beispiel von 4 und 5 ist zu
sehen, dass die Magnetflussdichte im Verhältnis zu einer Veränderung
des Stroms im Zeitverlauf durch die Magnetwirkungen der Magnetkörper 15a, 15b und 15c verstärkt wird
und die Zunahme der elektromotorischen Kraft von Ausführungsform
1 extrem hoch ist. Weil insbesondere die Magnetkörper 15a, 15b und 15c nur
radial innerhalb jeder der ringförmigen
Spulen 3a, 3b und 10 angeordnet sind, kann
eine Verstärkung
der Feldstärke
durch einen geringen Betrag an magnetischer Energie erzielt werden,
ohne die Geschwindigkeit zu behindern, mit welcher der Strom zunimmt,
wodurch ermöglicht wird,
dass der Schaltabschnitt 1 schnell arbeitet.Comparing the example of 1 with the first conventional example of 4 and 5 It can be seen that the magnetic flux density in proportion to a change in the current over time due to the magnetic effects of the magnetic body 15a . 15b and 15c is amplified and the increase of the electromotive force of Embodiment 1 is extremely high. Because in particular the magnetic body 15a . 15b and 15c only radially within each of the annular coils 3a . 3b and 10 An increase of the field strength can be achieved by a small amount of magnetic energy without hindering the speed with which the current increases, thereby allowing the switching section 1 works fast.
Als
Nächstes
werden andere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung erklärt.
In den folgenden Erklärungen
werden generell nur die Punkte erklärt, die sich vom Beispiel von 1 unterscheiden, und der restliche Aufbau
und Funktionsablauf wird jeweils weggelassen.Next, other embodiments of the present invention will be explained. In the following explanations, generally only the points are explained, which differ from the example of 1 and the rest of the structure and operation is omitted.
Die 6A und 6B sind
Konstruktionsschaubilder einer elektromagnetischen Abstoßungseinrichtung,
die Teil eines Schaltsystems nach der vorliegenden Erfindung ist,
wobei 6A einen geschlossenen Zustand
des Schaltsystems und 6B einen offenen Zustand des
Schaltsystems zeigt.The 6A and 6B FIG. 13 are structural diagrams of an electromagnetic repulsion device which is part of a switching system according to the present invention, wherein FIG 6A a closed state of the switching system and 6B shows an open state of the switching system.
Hier
sind ringförmige
außenliegende
Magnetkörper 25c, 25a und 25b auf
der Außenseite
der beweglichen Spule 10, der Öffnungsspule 3a bzw. der
Schließspule
des Beispiels von 1 angeordnet.Here are annular outer magnetic body 25c . 25a and 25b on the outside of the moving coil 10 , the opening coil 3a or the closing coil of the example of 1 arranged.
Weil
die Magnetkörper 15c, 15a und 15b und die
außenliegenden
Magnetkörper 25c, 25a und 25b so
angeordnet sind, dass sie die radiale Innenseite und die radiale
Außenseite
der beweglichen Spule 10, der Öffnungsspule 3a und
der Schließspule 3b umgeben,
wird die Magnetflussdichte im Raumabschnitt durch Magnetwirkungen
im Vergleich zum Beispiel von 1 noch
weiter verstärkt,
wodurch die Magnetfeldstärke
zunimmt und die elektromagnetische Abstoßung bei einem geringen Strom
stärker wird.
Weil darüber
hinaus die außenliegenden
Magnetkörper 25c, 25a und 25b auch
als eine Einrichtung zum Aufrechterhalten von Expansionsspannung
wirken, die radial an der beweglichen Spule 10, der Öffnungsspule 3a und
der Schließspule 3b nach
außen wirkt,
müssen
keine speziellen Teile zur Unterstützung gegen Expansionsspannung
vorgesehen werden.Because the magnetic body 15c . 15a and 15b and the outer magnetic body 25c . 25a and 25b are arranged so that they are the radial inside and the radial outside of the movable coil 10 , the opening coil 3a and the closing coil 3b surrounded, the magnetic flux density in the space portion by magnetic effects compared to the example of 1 even further amplified, whereby the magnetic field strength increases and the electromagnetic repulsion becomes stronger at a low current. Because beyond the outer magnet body 25c . 25a and 25b also act as a means for maintaining expansion stress radially on the movable coil 10 , the opening coil 3a and the closing coil 3b acting outward, no special parts must be provided to support against expansion stress.
Ausführungsform
2embodiment
2
Die 7A und 7B sind
Konstruktionsschaubilder einer elektromagnetischen Abstoßungseinrichtung,
die Teil eines Schaltsystems nach Ausführungsform 2 der vorliegenden
Erfindung ist, wobei 7A einen geschlossenen Zustand
des Schaltsystems und 7B einen offenen Zustand des Schaltsystems
zeigt.The 7A and 7B FIG. 15 are structural diagrams of an electromagnetic repulsion device which is part of a switching system according to Embodiment 2 of the present invention, wherein FIG 7A a closed state of the switching system and 7B shows an open state of the switching system.
In
Ausführungsform
2 sind die Magnetkörper auf
der Innen- und Außenseite
der beweglichen Spule 10 und die Öffnungs- und Schließspulen 3a und 3b in
Magnetkörper 35c, 35a und 35b integriert,
welche die Spule 10, 3a bzw. 3b abdecken.In Embodiment 2, the magnetic bodies are on the inside and outside of the movable coil 10 and the opening and closing coils 3a and 3b in magnetic body 35c . 35a and 35b integrated, which is the coil 10 . 3a respectively. 3b cover.
Die
Magnetkörper 35c, 35a und 35b umfassen
radial innere Ringabschnitte 351c, 351a und 351b auf
der radialen Innenseite der beweglichen Spule 10, der Öffnungsspule 3a und
der Schließspule 3b,
radial äußere Ringabschnitte 352c, 352a und 352b auf
der radialen Außenseite,
und Stirnflächenabschnitte 353c, 353a und 353b auf
axialen Gegenflächen.
In diesem veranschaulichenden Beispiel sind die Stirnflächenabschnitte 353c im
Falle der beweglichen Spule 10 auf beiden axialen Stirnflächen angeordnet,
im Falle der Öffnungsspule 3a und
der Schließspule 3b sind
die Stirnflächenabschnitte 353a und 353b aber
nur auf den der beweglichen Spule 10 zugewandten Flächen angeordnet.
Natürlich
könnten die
Stirnflächenabschnitte 353a und 353b genauso gut
auch auf den beiden Stirnflächen
der Öffnungsspule 3a sowie
der Schließspule 3b angeordnet
sein.The magnetic body 35c . 35a and 35b include radially inner ring sections 351c . 351a and 351b on the radial inside of the moving coil 10 , the opening coil 3a and the closing coil 3b , radially outer ring sections 352c . 352a and 352b on the radial outside, and end face sections 353c . 353a and 353b on axial mating surfaces. In this illustrative example, the face portions are 353c in the case of the moving coil 10 arranged on both axial faces, in the case of the opening coil 3a and the closing coil 3b are the end face sections 353a and 353b but only on the moving coil 10 facing surfaces arranged. Of course, the end face sections could 353a and 353b as well as on the two faces of the opening coil 3a as well as the closing coil 3b be arranged.
Indem
die Magnetkörper 35c, 35a und 35b auf
diese Weise ausgebildet werden, wird die Magnetflussdichte im Raumabschnitt
weiter durch Magnetwirkungen verstärkt, wodurch die Magnetfeldstärke im Raumabschnitt
zunimmt und ermöglicht
wird, dass die Entstehung elektromagnetischer Abstoßung bei
einem geringen Strom stärker
wird. Weil darüber hinaus
die Magnetkörper 35c, 35a und 35b auch
als Behälter
für die
Spulen 10, 3a und 3b wirken, wird eine
Vereinfachung des Aufbaus erzielt.By the magnet body 35c . 35a and 35b In this way, the magnetic flux density in the space portion is further enhanced by magnetic effects, thereby increasing the magnetic field strength in the space portion and allowing the generation of electromagnetic repulsion to become stronger at a low current. Because beyond the magnetic body 35c . 35a and 35b also as a container for the coils 10 . 3a and 3b act, a simplification of the structure is achieved.
Ausführungsform
3embodiment
3
In
den vorstehenden Ausführungsformen
1 und 2 sind die bewegliche Spule 10, die Öffnungsspule 3a und
die Schließspule 3b jeweils
parallelgeschaltet, aber dieselben Wirkungen lassen sich auch erzielen,
wenn die bewegliche Spule 10, die Öffnungsspule 3a und
die Schließspule 3b in
Reihe geschaltet sind.In the above embodiments 1 and 2, the movable coil 10 , the opening coil 3a and the closing coil 3b each connected in parallel, but the same effects can also be achieved when the movable coil 10 , the opening coil 3a and the closing coil 3b are connected in series.
In
diesem Fall werden die bewegliche Spule 10 und die Öffnungsspule 3a in
Reihe geschaltet, und Impulsstrom wird über den Öffnungsentladungsschalter 12a aus
dem Öffnungsstromspeicher 11a zugeführt. Entsprechend
werden die bewegliche Spule 10 und die Schließspule 3b in
Reihe geschaltet, und Impulsstrom wird über den Verschließentladungsschalter 12b aus
dem Schließstromspeicher 11b zugeführt.In this case, the movable coil 10 and the opening coil 3a connected in series, and pulse current is through the opening discharge switch 12a from the opening current memory 11a fed. Accordingly, the movable coil 10 and the closing coil 3b connected in series, and pulse current is passed through the shutter discharge switch 12b from the closing current storage 11b fed.
Ausführungsform
4embodiment
4
Die 8A und 8B sind
Konstruktionsschaubilder eines Schaltsystems nach Ausführungsform
4 der vorliegenden Erfindung, wobei 8A einen
geschlossenen Zustand des Systems und 8B einen
offenen Zustand des Systems zeigt.The 8A and 8B FIG. 15 are structural diagrams of a shift system according to Embodiment 4 of the present invention, wherein FIG 8A a closed state of the system and 8B shows an open state of the system.
In
den vorstehenden Ausführungsformen
1 bis 3 waren der erste feststehende Abschnitt 31 und der
zweite feststehende Abschnitt 32, die bei der Öffnungsspule 3a bzw.
der Schließspule 3b vorgesehen sind, über und
unter dem an der beweglichen Welle 4 befestigten beweglichen
Abschnitt 14 angeordnet, aber in der Ausführungsform
4 ist ein feststehender Abschnitt 3, der sich aus der feststehenden
Spule 3a und dem Magnetkörper 15a zusammensetzt,
nur über
dem beweglichen Abschnitt 14 vorgesehen.In the above embodiments 1 to 3, the first fixed portion was 31 and the second fixed section 32 that at the opening coil 3a or the closing coil 3b are provided, above and below the on the movable shaft 4 fixed movable section 14 but in embodiment 4 is a fixed portion 3 that comes out of the fixed coil 3a and the magnetic body 15a composed, just above the moving section 14 intended.
Im
Aufbau der Magnetkörper 15c und 15a können außenliegende
Magnetkörper 25c und 25a wie
in der Ausführungsform
1 vorgesehen sein, oder behälterbildende
Magnetkörper 35c und 35a können wie
in der Ausführungsform
2 vorgesehen sein.In structure of the magnetic body 15c and 15a can be external magnetic body 25c and 25a as provided in the embodiment 1, or container-forming magnetic body 35c and 35a may be provided as in the embodiment 2.
9 ist
eine Schaltschema, das die Verbindung der beweglichen Spule 10 und
der feststehenden Spule 3a von 8 mit
einer Stromquelle zeigt, die ihnen elektrischen Impulsstrom zuführt. 9 is a circuit diagram showing the connection of the moving coil 10 and the fixed coil 3a from 8th with a power source that supplies them with electrical pulse current.
In
dem Schema ist 10 die bewegliche Spule, 14 ist
der bewegliche Abschnitt, 11a ist der Öffnungsstromspeicher, 11b ist
der Schließstromspeicher, 12a ist
der Öffnungsentladungsschalter, 12b ist
der Verschließentladungsschalter, 13c ist
ein Spulenverbindungsschalter, und 13e und 13f sind
Umschalter.In the scheme is 10 the movable coil, 14 is the moving section, 11a is the opening current store, 11b is the closed-circuit storage, 12a is the opening discharge switch, 12b is the shutter discharge switch, 13c is a coil connection switch, and 13e and 13f are switches.
Diese
Verbindungsschaltung umfasst einen Öffnungsstromspeicher 11a und
einen Schließstromspeicher 11b,
die zusammen eine Stromquelle bilden, die der beweglichen Spule 10 und
der feststehenden Spule 3a einen Erregungsstrom (Impulsstrom)
liefert, und eine Stromrichtungseinstellungseinrichtung zum Einstellen
der Richtung des Erregungsstroms vom Öffnungsstromspeicher 11a und Schließstromspeicher 11b zu
jeder der Spulen 10 und 3a, und zwar so, dass
während
des Öffnens
und Schließens
des Schaltabschnitts 1 eine Wechselwirkung von Magnetfeldern
zwischen der beweglichen Spule 10 und der Öffnungsspule 3a stattfindet.
Die Stromrichtungseinstellungseinrichtung umfasst den Öffnungsentladungsschalter 12a,
den Verschließentladungsschalter 12b,
den Spulenverbindungsschalter 13c und die Umschalter 13e und 13f.This connection circuit comprises an opening current memory 11a and a closing power storage 11b , which together form a power source, that of the moving coil 10 and the fixed coil 3a an exciting current (pulse current), and current direction adjusting means for adjusting the direction of the exciting current from the opening current memory 11a and closing current storage 11b to each of the coils 10 and 3a in such a way that during the opening and closing of the switching section 1 an interaction of magnetic fields between the moving coil 10 and the opening coil 3a takes place. The current direction adjusting means comprises the opening discharge switch 12a , the shutter release switch 12b , the coil connection switch 13c and the switches 13e and 13f ,
Die
bewegliche Spule 10 und die feststehende Spule 3a sind
parallelgeschaltet, so dass Impulsstrom über den Öffnungsentladungsschalter 12a aus dem Öffnungsstromspeicher 11a und
dem Verschließstromschalter 11b zugeführt wird.
Der Spulenverbindungsschalter 13c ist über den Öffnungsentladungsschalter 12a zwischen
der negativen Elektrode des Öffnungsstromspeichers 11a und
der beweglichen Spule 10 angeordnet.The movable coil 10 and the fixed coil 3a are connected in parallel, so that pulse current through the opening discharge switch 12a from the opening current memory 11a and the capping switch 11b is supplied. The coil connection switch 13c is over the opening discharge switch 12a between the negative electrode of the opening current memory 11a and the moving coil 10 arranged.
Für den Öffnungsvorgang
werden der Spulenverbindungsschalter 13c und der Umschalter 13e eingeschaltet,
und der Umschalter 13f wird ausgeschaltet. Für den Schließvorgang
werden der Spulenverbindungsschalter 13c und der Umschalter 13e ausgeschaltet,
und der Umschalter 13f wird eingeschaltet. Wenn der Spulenverbindungsschalter 13c und
die Umschalter 13e und 13f den eigentlichen Hilfsschalter 9 von 8 bilden oder zusammen mit dem Hilfsschalter 9 und
einer Elektronikschaltung arbeiten, kann die Zuverlässigkeit
der Öffnungs-
und Schließvorgänge auf
eine den vorstehenden Ausführungsformen
entsprechende Weise verbessert werden.For the opening process, the coil connection switch 13c and the switch 13e switched on, and the switch 13f is switched off. For the closing process, the coil connection switch 13c and the switch 13e off, and the switch 13f is turned on. When the coil connection switch 13c and the switches 13e and 13f the actual auxiliary switch 9 from 8th form or together with the auxiliary switch 9 and an electronic circuit, the reliability of the opening and closing operations can be improved in a manner corresponding to the above embodiments.
In
dieser Ausführungsform
ist die Richtung des Stroms, der während des Öffnens des Schaltabschnitts 1 vom Öffnungsstromspeicher 11a zur
beweglichen Spule 10 und feststehenden Spule 3a fließt, so eingestellt,
dass eine magnetische Abstoßung
zwischen der beweglichen Spule 10 und der feststehenden
Spule 3a auftritt, wenn der Erregungsstrom vom Öffnungsstromspeicher 11a zu
jeder der Spulen 10 und 3a fließt, die
Richtung des Stroms, der während
des Schließens
des Schaltabschnitts 1 vom Schließstromspeicher 11b zur
beweglichen Spule 10 und feststehenden Spule 3a fließt, ist
so eingestellt, dass eine magnetische Anziehung zwischen der beweglichen
Spule 10 und der feststehenden Spule 3a auftritt,
wenn der Erregungsstrom zu jeder der Spulen 10 und 3a fließt.In this embodiment, the direction of the current during the opening of the switching section 1 from the opening current storage 11a to the moving coil 10 and fixed coil 3a flows, adjusted so that a magnetic repulsion between the moving coil 10 and the fixed coil 3a occurs when the excitation current from the opening current storage 11a to each of the coils 10 and 3a flows, the direction of the current during the closing of the switching section 1 from the closing current storage 11b to the moving coil 10 and fixed coil 3a flows, is set so that a magnetic attraction between the moving coil 10 and the fixed coil 3a occurs when the excitation current to each of the coils 10 and 3a flows.
Darüber hinaus
ist D6 eine Diode, die mit der feststehenden Spule 3a parallelgeschaltet
ist, um elektromagnetische Energie abzuleiten, die sich in der feststehenden
Spule 3a aufgebaut hat, und D7 ist eine mit der beweglichen
Spule 10 parallelgeschaltete Diode, um elektromagnetische
Energie abzuleiten, die sich in der beweglichen Spule 10 aufgebaut
hat.In addition, D6 is a diode with the fixed coil 3a is connected in parallel to dissipate electromagnetic energy, which is in the fixed coil 3a has built, and D7 is one with the moving coil 10 parallel diode to dissipate electromagnetic energy, which is in the moving coil 10 has built up.
Als
Nächstes
wird der Kontaktöffnungsvorgang
einer Schaltvorrichtung nach dieser Ausführungsform erklärt.When
next
becomes the contact opening operation
a switching device according to this embodiment explained.
Wenn
der Öffnungsentladungsschalter 12a von 9 einschaltet,
fließt
Impulsstrom vom Öffnungsstromspeicher 11a durch
den Spulenverbindungsschalter 13c zur feststehenden Spule 3a und zur
beweglichen Spule 10, wodurch Magnetfelder in der feststehenden
Spule 3a und der beweglichen Spule 10 in zueinander
entgegengesetzten Richtungen erzeugt werden. Die bewegliche Spule 10 wird durch
die Wechselwirkung zwischen diesen beiden Magnetfeldern einer elektromagnetischen
Abstoßung
in der Abwärtsrichtung
von 9 ausgesetzt. Gleichzeitig wird die Magnetflussdichte
des erzeugten Magnetfelds im umgebenden Raum durch die Magnetwirkungen
der Magnetkörper 15c und 15a verstärkt, wodurch
die Stärke
des Magnetfelds im umgebenden Raum erhöht wird. Wenn die Magnetfeldstärke zunimmt,
nimmt auch die elektromagnetische Abstoßung zu, wodurch der Betätigungswirkungsgrad
mit einem geringen Strom verbessert wird. Im Ergebnis wird die an
der beweglichen Spule 10 und dem Magnetkörper 15c befestigte
bewegliche Welle 4 nach unten geschoben, und die bewegliche Elektrode 5 des
Schaltabschnitts 1 und die feststehende Elektrode 6 trennen
sich, wodurch der Schaltabschnitt 1 von 8 geöffnet wird.When the opening discharge switch 12a from 9 turns on, pulse current flows from the opening current memory 11a through the coil connection switch 13c to the fixed coil 3a and to the moving coil 10 , causing magnetic fields in the stationary coil 3a and the moving coil 10 be generated in opposite directions. The movable coil 10 is due to the interaction between these two magnetic fields of an electromagnetic repulsion in the downward direction of 9 exposed. At the same time, the magnetic flux density of the generated magnetic field in the surrounding space becomes due to the magnetic effects of the magnetic bodies 15c and 15a amplified, which increases the strength of the magnetic field in the surrounding space. As the magnetic field strength increases, the electromagnetic repulsion also increases, thereby improving the operation efficiency with a small current. As a result, the on the moving coil 10 and the magnetic body 15c fixed movable shaft 4 pushed down, and the movable electrode 5 of the switching section 1 and the fixed electrode 6 separate, causing the switching section 1 from 8th is opened.
Als
Nächstes
wird der Kontaktschließvorgang
einer Schaltvorrichtung nach dieser Ausführungsform erklärt.When
next
becomes the contact closing operation
a switching device according to this embodiment explained.
Wenn
der Verschließentladungsschalter 12b von 9 einschaltet,
fließt
Impulsstrom vom Schließstromspeicher 11b durch
den Umschalter 13f zur feststehenden Spule 3a und
zur beweglichen Spule 10, wodurch Magnetfelder in der feststehenden
Spule 3a und der beweglichen Spule 10 in zueinander ähnlichen
Richtungen erzeugt werden. Die bewegliche Spule 10 wird
durch die Wechselwirkung zwischen diesen beiden Magnetfeldern einer
elektromagnetischen Anziehung in der Aufwärtsrichtung von 9 ausgesetzt.
Gleichzeitig wird die Magnetflussdichte des erzeugten Magnetfelds
im umgebenden Raum durch die Magnetwirkungen der Magnetkörper 15c und 15a verstärkt, wodurch
die Stärke
des Magnetfelds im umgebenden Raum erhöht wird. Wenn die Magnetfeldstärke zunimmt,
nimmt auch die elektromagnetische Kraft zu, wodurch der Betätigungswirkungsgrad
mit einem geringen Strom verbessert wird. Im Ergebnis wird die an
der beweglichen Spule 10 und dem Magnetkörper 15c befestigte bewegliche
Welle 4 nach oben geschoben, wodurch der Schaltabschnitt 1 von 8B geöffnet wird.When the shutter discharge switch 12b from 9 turns on, pulse current flows from the closing current storage 11b through the switch 13f to the fixed coil 3a and to the moving coil 10 , causing magnetic fields in the stationary coil 3a and the moving coil 10 be generated in similar directions. The movable coil 10 is due to the interaction between these two magnetic fields of an electromagnetic attraction in the upward direction of 9 exposed. At the same time, the magnetic flux density of the generated magnetic field in the surrounding space becomes due to the magnetic effects of the magnetic bodies 15c and 15a amplified, which increases the strength of the magnetic field in the surrounding space. As the magnetic field strength increases, the electromagnetic force also increases, thereby improving the operation efficiency with a small current. As a result, the on the moving coil 10 and the magnetic body 15c fixed movable shaft 4 pushed upwards, causing the switching section 1 from 8B is opened.
Ausführungsform
5embodiment
5
Die 10A und 10B sind
Konstruktionsschaubilder einer elektromagnetischen Abstoßungseinrichtung,
die Teil eines Schaltsystems nach Ausführungsform 5 der vorliegenden
Erfindung ist, wobei 10 einen geschlossenen
Zustand des Schaltsystems und 10B einen
offenen Zustand des Schaltsystems zeigt.The 10A and 10B FIG. 15 are structural diagrams of an electromagnetic repulsion device which is part of a switching system according to Embodiment 5 of the present invention, wherein FIG 10 a closed state of the switching system and 10B shows an open state of the switching system.
Diese
Ausführungsform
unterscheidet sich insofern von den Ausführungsformen 1 bis 4, als sie eine
aus dielektrischem Material bestehende Abstoßungsplatte 2 verwendet,
die keine bewegliche Spule am beweglichen Abschnitt besitzt.This embodiment differs from Embodiments 1 to 4 in that it includes a repulsive plate made of dielectric material 2 used, which has no movable coil on the movable portion.
Wie
in der Ausführungsform
2 umfassen die Magnetkörper 35a und 35b des
ersten und zweiten feststehenden Abschnitts 31 und 32 radial
innere Ringabschnitte 351a und 351b, die auf der
radialen Innenseite der Öffnungsspule 3a und
der Schließspule 3b angeordnet
sind, radial äußere Ringabschnitte 352a und 352b,
die auf der radialen Außenseite
angeordnet sind, und Stirnflächenabschnitte 353a und 353b in
einem Aufbau, der die inneren und äußeren radialen Flächen und
eine axiale Stirnfläche
der Öffnungs-
und Schließspulen 3a und 3b umgibt,
und die so angeordnet sind, dass sie die Öffnungs- und Schließspulen 3a und 3b allgemein
umgeben. Stirnflächenabschnitte 353a und 353b sind
nur auf der entgegengesetzten Seite der der Fläche der Abstoßungsplatte 2 zugewandten
Fläche
angeordnet.As in Embodiment 2, the magnetic bodies include 35a and 35b the first and second fixed sections 31 and 32 radially inner ring sections 351a and 351b located on the radial inside of the opening coil 3a and the closing coil 3b are arranged radially outer ring sections 352a and 352b disposed on the radially outer side and end surface portions 353a and 353b in a structure comprising the inner and outer radial surfaces and an axial end surface of the opening and closing coils 3a and 3b surrounds, and which are arranged so that they the opening and closing coils 3a and 3b surrounded in general. End face portions 353a and 353b are only on the opposite side of the surface of the repulsion plate 2 arranged facing surface.
Natürlich könnten die
Magnetkörper
auch so aufgebaut sein, dass sie wie die Magnetkörper 15a und 15b von 1 nur auf der radialen Innenseite der
Spulen 3a und 3b angeordnet sind, oder könnten auch
wie die Magnetkörper 15a, 25a, 15b und 25b von
Ausführungsform
1 auf der radialen Innenseite und der radialen Außenseite
der Spulen 3a und 3b angeordnet sein.Of course, the magnetic bodies could also be constructed to be like the magnetic bodies 15a and 15b from 1 only on the radial inside of the coils 3a and 3b are arranged, or could also be like the magnetic body 15a . 25a . 15b and 25b of Embodiment 1 on the radial inside and the radial outside of the coils 3a and 3b be arranged.
Darüber hinaus
kann der elektrische Steueraufbau zum Öffnen und Schließen des
Schaltabschnitts 1 derselbe wie der in 3 verwendete
sein.In addition, the electric control structure for opening and closing the switching section 1 the same as the one in 3 used to be.
Als
Nächstes
wird der Öffnungsvorgang
einer Schaltvorrichtung mit dem vorstehenden Aufbau erklärt.When
next
becomes the opening process
a switching device with the above structure explained.
In
dem in 10A gezeigten geschlossenen Zustand
wird ein Magnetfeld erzeugt, wenn ein Impulsstrom durch die Öffnungsspule 3a geschickt
wird. Ein Strom wird auf diese Weise so in die Abstoßungsplatte 2 induziert,
dass ein Magnetfeld in einer Richtung entsteht, welches das durch
die Öffnungsspule 3a erzeugte
Magnetfeld aufhebt. Durch eine Wechselwirkung des durch die Öffnungsspule 3a erzeugten
Magnetfelds und des durch die Abstoßungsplatte 2 erzeugten
Magnetfelds wird die Abstoßungsplatte 2 in
Bezug auf die Spule 3a einer elektromagnetischen Abstoßung ausgesetzt.
Gleichzeitig wird die Magnetflussdichte des erzeugten Magnetfelds
im umgebenden Raum durch die Magnetwirkungen des Magnetkörpers 35a verstärkt, wodurch
die Stärke
des Magnetfelds zunimmt, das im umgebenden Raum entsteht, und auch
die Magnetfeldschwankung zunimmt. Je größer die Magnetfeldschwankung
ist, umso stärker
ist auch der Induktionsstrom, der in der Abstoßungsplatte 2 fließt, und
deshalb nimmt auch die in der Abstoßungsplatte 2 auftretende
elektromagnetische Abstoßung
zu, wodurch der Betätigungswirkungsgrad
mit einem geringen Strom verbessert wird. Die bewegliche Welle 4 und
die bewegliche Elektrode 5, die an der Abstoßungsplatte
befestigt sind, werden durch diese elektromagnetische Abstoßung in 10A in der Abwärtsrichtung
bewegt, und der Schalter 1 wird in einem offenen Zustand
gehalten, wie in 10B gezeigt ist.In the in 10A As shown in the closed state, a magnetic field is generated when a pulse current through the opening coil 3a is sent. A current is thus in the repulsion plate 2 induces that a magnetic field arises in one direction, that through the opening coil 3a canceled magnetic field. By an interaction of the through the opening coil 3a generated magnetic field and by the repulsion plate 2 generated magnetic field is the repulsion plate 2 in relation to the coil 3a subjected to electromagnetic repulsion. At the same time, the magnetic flux density of the generated magnetic field in the surrounding space becomes due to the magnetic effects of the magnetic body 35a amplifies, which increases the strength of the magnetic field that arises in the surrounding space, and also increases the magnetic field fluctuation. The larger the magnetic field fluctuation, the stronger Ker is also the induction current that is in the repulsion plate 2 flows, and therefore also takes in the repulsion plate 2 occurring electromagnetic repulsion, whereby the actuation efficiency is improved with a small current. The moving shaft 4 and the movable electrode 5 , which are attached to the repulsion plate, by this electromagnetic repulsion in 10A moved in the downward direction, and the switch 1 is kept in an open state as in 10B is shown.
Als
Nächstes
wird der Schließvorgang
einer Schaltvorrichtung mit dem vorstehenden Aufbau erklärt.When
next
becomes the closing process
a switching device with the above structure explained.
In
dem in 10B gezeigten offenen Zustand
wird ein Magnetfeld erzeugt, wenn ein Impulsstrom durch die Schließspule 3b geschickt
wird. Ein Strom wird auf diese Weise so in die Abstoßungsplatte 2 induziert,
dass ein Magnetfeld in einer Richtung entsteht, welches das durch
die Schließspule 3b erzeugte
Magnetfeld aufhebt. Durch eine Wechselwirkung des durch die Schließspule 3b erzeugten
Magnetfelds und des durch die Abstoßungsplatte 2 erzeugten
Magnetfelds wird die Abstoßungsplatte 2 in Bezug
auf die Spule 3b einer elektromagnetischen Abstoßung ausgesetzt.
Gleichzeitig wird die Magnetflussdichte des erzeugten Magnetfelds
im umgebenden Raum durch die Magnetwirkungen des Magnetkörpers 35b verstärkt, wodurch
die Stärke
des Magnetfelds zunimmt, das im umgebenden Raum entsteht, und auch
die Magnetfeldschwankung zunimmt. Je größer die Magnetfeldschwankung
ist, umso stärker
ist auch der Induktionsstrom, der in der Abstoßungsplatte 2 fließt, und
deshalb nimmt auch die in der Abstoßungsplatte 2 auftretende
elektromagnetische Abstoßung
zu, wodurch der Betätigungswirkungsgrad
mit einem geringen Strom verbessert wird. Die bewegliche Welle 4 und
die bewegliche Elektrode 5, die an der Abstoßungsplatte
befestigt sind, werden durch diese elektromagnetische Abstoßung in 10B in der Aufwärtsrichtung bewegt, und der
Schalter 1 wird in einem geschlossenen Zustand gehalten,
wie in 10A gezeigt ist.In the in 10B shown open state, a magnetic field is generated when a pulse current through the closing coil 3b is sent. A current is thus in the repulsion plate 2 induces that a magnetic field arises in one direction, that by the closing coil 3b canceled magnetic field. Through an interaction of the closing coil 3b generated magnetic field and by the repulsion plate 2 generated magnetic field is the repulsion plate 2 in relation to the coil 3b subjected to electromagnetic repulsion. At the same time, the magnetic flux density of the generated magnetic field in the surrounding space becomes due to the magnetic effects of the magnetic body 35b amplifies, which increases the strength of the magnetic field that arises in the surrounding space, and also increases the magnetic field fluctuation. The larger the magnetic field fluctuation, the stronger the induction current in the repulsion plate 2 flows, and therefore also takes in the repulsion plate 2 occurring electromagnetic repulsion, whereby the actuation efficiency is improved with a small current. The moving shaft 4 and the movable electrode 5 , which are attached to the repulsion plate, by this electromagnetic repulsion in 10B moved in the upward direction, and the switch 1 is kept in a closed state, as in 10A is shown.
Weil
darüber
hinaus die Magnetkörper 35a und 35b so
angeordnet sind, dass sie die Öffnungsspule 3a und
die Schließspule 3b abdecken,
wird nicht nur die Magnetflussdichte des erzeugten Magnetfelds im
umgebenden Raum durch deren Magnetwirkungen verstärkt, wodurch
die Stärke
des in der Abstoßungsplatte 2 entstandenen
Magnetfelds zunimmt und die elektromagnetische Abstoßung mit
einem geringen Strom ansteigt, sondern die Magnetkörper 35a und 35b wirken
auch als eine Einrichtung zum Halten einer Ausdehnung in den Spulen 3a und 3b,
wodurch die Spulenhalteeinrichtung vereinfacht wird.Because beyond the magnetic body 35a and 35b are arranged so that they are the opening coil 3a and the closing coil 3b not only the magnetic flux density of the generated magnetic field in the surrounding space is enhanced by their magnetic effects, whereby the strength of the in the repulsion plate 2 magnetic field increases and the electromagnetic repulsion increases with a small current, but the magnetic body 35a and 35b also act as a means of maintaining expansion in the coils 3a and 3b , whereby the coil holding device is simplified.
Darüber hinaus
können
die Magnetkörper 35a und 35b Körper sein,
die separat von dem in 2 gezeigten
ersten und zweiten Halteteil S2 und S3 für den feststehenden Abschnitt
sind, oder indem das erste und zweite Halteteil S2 und S3 für den feststehenden
Abschnitt als Teil der Magnetkörper 35a und 35b aufgebaut
werden, lassen sich dieselben Wirkungen wie vorstehend erzielen
und die Herstellung ist einfacher.In addition, the magnetic body can 35a and 35b Be body separate from the one in 2 are the first and second fixed portion holding portions S2 and S3, respectively, or the first and second fixed portion holding portions S2 and S3 are part of the magnetic bodies 35a and 35b can be built up, the same effects as above can be achieved and the production is easier.
Ausführungsform
7embodiment
7
11 zeigt
einen Magnetkörper
nach Ausführungsform
6 der vorliegenden Erfindung. 11 shows a magnetic body according to Embodiment 6 of the present invention.
In
dieser Ausführungsform
sind die Magnetkörper,
die in den feststehenden und den beweglichen Abschnitten der Schaltsysteme
angeordnet sind, die in den Ausführungsformen
1 bis 5 verwendet werden, mit einem laminaren oder Lamellenaufbau
versehen.In
this embodiment
are the magnetic bodies,
those in the fixed and moving sections of the switching systems
arranged in the embodiments
1 to 5 are used, with a laminar or lamella structure
Mistake.
Die
Form des Magnetkörpers
kann bei jeder Ausführungsform
anders sein, und so wird der Magnetkörper 15c auf der radialen
Innenseite des beweglichen Abschnitts 14, der in den Zeichnungen
zur Ausführungsform
1 gezeigt ist, als Beispiel verwendet, um die Erklärung zu
vereinfachen.The shape of the magnetic body may be different in each embodiment, and thus the magnetic body becomes 15c on the radial inside of the movable section 14 shown in the drawings for Embodiment 1 is taken as an example to simplify the explanation.
Dieser
ringförmige
Magnetkörper 15b setzt sich
aus mehreren gegenseitig isolierten fächerförmigen laminaren oder Lamellenplatten 16 zusammen, die
umfänglich
lamellenartig angeordnet sind. Natürlich lässt sich dieser Aufbau auf
alle vorstehenden Ausführungsformen
1 bis 5 anwenden.This annular magnetic body 15b consists of several mutually isolated fan-shaped laminar or lamellar plates 16 together, which are arranged circumferentially lamellar. Of course, this structure can be applied to all the above embodiments 1 to 5.
In
dieser Ausführungsform
werden Magnetfelder erzeugt, wenn Impulsstrom durch die Spulen 10, 3a und 3b geschickt
wird, aber wenn der Magnetkörper 15c auch
aus einem Dielektrikum besteht, tritt ein Induktionsstrom Ie auf
einer Fläche
des Magnetkörpers 15c auf
und ein Magnetfeld entsteht an der Fläche des Magnetkörpers, die
richtungsmäßig dem durch
die beweglichen Spule 10 erzeugten Magnetfeld entgegengesetzt
ist, weil aber der Magnetkörper 15 aus
gegenseitig isolierten Lamellenplatten 16 besteht, wird
der Fluss des Induktionsstroms Ie unterbrochen. Im Ergebnis wird
die Entstehung eines Magnetfelds unterdrückt, das dem durch die bewegliche Spule 10 erzeugten
Magnetfeld von der Richtung her entgegengesetzt ist.In this embodiment, magnetic fields are generated when pulse current passes through the coils 10 . 3a and 3b is sent, but if the magnetic body 15c is also made of a dielectric, an induction current Ie occurs on a surface of the magnetic body 15c on and a magnetic field arises on the surface of the magnetic body, the directionally through the moving coil 10 generated magnetic field is opposite, but because the magnetic body 15 from mutually insulated lamellar plates 16 is the flow of the induction current Ie is interrupted. As a result, the generation of a magnetic field is suppressed, that caused by the movable coil 10 generated magnetic field is opposite in direction.
Die 4 und 5 zeigen
auch die Ergebnisse von Einschwingverhaltensanalysen, wenn den Magnetkörpern von 1 ein Lamellenaufbau verliehen wird. Aus
diesen 4 und 5 ist ersichtlich, dass die
erzeugten elektromagnetischen Kräfte
im Verhältnis
zu dem in der beweglichen Spule 10 fließenden Strom höher sind,
wenn der Magnetkörper 15c nach
dieser Ausführungsform
verwendet wird.The 4 and 5 also show the results of transient response analyzes when the magnetic bodies of 1 a lamella structure is awarded. From these 4 and 5 It can be seen that the generated electromagnetic forces in relation to that in the moving coil 10 flowing current are higher when the magnetic body 15c is used according to this embodiment.
Außerdem sind
in 11 vierzehn Lamellenplatten vorhanden, die Anzahl
der Platten ist aber nicht darauf beschränkt, und es kann auch eine
ausreichende Wirkung erzielt werden, wenn eine beliebige Anzahl
von Platten, die ausreicht, um den Induktionsstromfluss zu unterbrechen,
lamellenartig angeordnet wird.Also, in 11 There are fourteen louver plates, but the number of plates is not limited thereto, and sufficient effect can be obtained if any number of plates sufficient to interrupt the flow of induction current are laid in a lamellar manner.
Ausführungsform
7embodiment
7
12 zeigt
einen Magnetkörper
nach Ausführungsform
7 der vorliegenden Erfindung. 12 shows a magnetic body according to embodiment 7 of the present invention.
Die
Form des Magnetkörpers
kann bei jeder Ausführungsform
eine andere sein, und so wird der in den Zeichnungen für die Ausführungsformen
1 und 2 gezeigte Magnetkörper 15c auf
der radialen Innenseite des beweglichen Abschnitts 14 als
Beispiel hergenommen, um wie in der Ausführungsform 6 die Erklärung zu
vereinfachen.The shape of the magnetic body may be different in each embodiment, and so becomes the magnetic body shown in the drawings for Embodiments 1 and 2 15c on the radial inside of the movable section 14 as an example, to simplify the explanation as in Embodiment 6.
Der
Magnetkörper 15c nach
Ausführungsform
7 ist dadurch über
den Magnetkörper 15c nach Ausführungsform
6 weiterentwickelt, dass am Magnetkörper anstatt des Lamellenaufbaus
ein Rillenaushebungsprozess durchgeführt wird.The magnetic body 15c according to embodiment 7 is characterized by the magnetic body 15c according to Embodiment 6 further developed that a groove lifting process is performed on the magnetic body instead of the lamella structure.
In
dieser Ausführungsform
sind mehrere Auskehlungen oder Rillen 17, die tief genug
sind, um den Induktionsstromfluss zu unterbrechen, auf der Fläche des
Magnetkörpers 15c mit
umfangsmäßiger Beabstandung
ausgebildet.In this embodiment, a plurality of grooves or grooves 17 deep enough to interrupt the induction current flow on the surface of the magnetic body 15c formed with circumferential spacing.
In
dieser Ausführungsform
werden Magnetfelder erzeugt, wenn Impulsstrom durch die Spulen 10, 3a und 3b geschickt
wird, wenn aber der Magnetkörper 15c auch
aus einem Dielektrikum besteht, tritt ein Induktionsstrom Ie nur
auf einer Fläche
des Magnetkörpers 15c auf,
und ein Magnetfeld entsteht an der Fläche des Magnetkörpers, das
von der Richtung her zu den durch die Spulen 10, 3a und 3b erzeugten Magnetfeldern
entgegengesetzt ist. Dieser Induktionsstrom Ie fließt in einer
Richtung, die das Fortschreiten des gepulsten Magnetfelds behindert,
das durch die bewegliche Spule 10 erzeugt wird, wenn das
Magnetfeld versucht, die Oberfläche
des Magnetkörpers 15c zu
durchdringen. Das gepulste Magnetfeld durchdringt die Oberfläche des
Magnetkörpers 10 bis
zu einer Eindringtiefe, die in Relation (1) durch δ definiert
ist, schwächt
sich um 1/e ab (natürlicher
Logarithmus) und dringt nicht weiter vor. Wenn also Rillen 17 in
der Fläche
des Magnetkörpers 15c ausgebildet
werden, die ausreichend tiefer als die Eindringtiefe δ sind, ist
es möglich,
dieselben Wirkungen wie bei dem in Ausführungsform 6 beschriebenen
Lamellenaufbau zu erzielen. δ = (2/ω·σ·μ0·μm)1/2 Relation(1)worin:
- δ
- die Eindringtiefe
ist;
- ω
- 2πf beträgt (worin f die Frequenz ist);
- σ
- die Leitfähigkeit
des Magnetkörpers
ist;
- μ0
- die absolute Permeabilität ist (4π × 10–7);
und
- μm
- die relative Permeabilität des Magnetkörpers ist.
In this embodiment, magnetic fields are generated when pulse current passes through the coils 10 . 3a and 3b is sent, but if the magnetic body 15c also consists of a dielectric, an induction current Ie occurs only on one surface of the magnetic body 15c on, and a magnetic field is generated on the surface of the magnetic body, that from the direction to that through the coils 10 . 3a and 3b generated magnetic fields is opposite. This induction current Ie flows in a direction that impedes the progression of the pulsed magnetic field passing through the movable coil 10 is generated when the magnetic field tries to contact the surface of the magnetic body 15c to penetrate. The pulsed magnetic field penetrates the surface of the magnetic body 10 to a depth of penetration defined by δ in relation (1) weakens by 1 / e (natural logarithm) and does not penetrate further. So if grooves 17 in the surface of the magnetic body 15c are formed, which are sufficiently deeper than the penetration depth δ, it is possible to achieve the same effects as in the lamella structure described in Embodiment 6. δ = (2 / ω · σ · μ 0 · μ m ) 1.2 Relation (1) wherein: - δ
- the penetration depth is;
- ω
- 2πf (where f is the frequency);
- σ
- the conductivity of the magnetic body is;
- μ 0
- the absolute permeability is (4π × 10 -7 ); and
- μ m
- the relative permeability of the magnetic body is.
Wenn
zum Beispiel f = 100 Hz, σ =
10–7 s/m, und μm =
2400, dann beträgt δ = 0,3 mm.For example, if f = 100 Hz, σ = 10 -7 s / m, and μ m = 2400, then δ = 0.3 mm.
Darüber hinaus
wurde nur ein Rillenaushebungsvorgang am Magnetkörper 15c dieser Ausführungsform
vorgenommen, wodurch die Festigkeit des Magnetkörpers 15c aufrechterhalten
werden kann. Auch sind in 12 vierzehn
Rillen 17 vorhanden, die Anzahl der Rillen ist aber nicht
darauf beschränkt, und
es kann auch eine ausreichende Wirkung erzielt werden, wenn eine
beliebige Anzahl von Rillen ausgehoben wird, die ausreicht, um den
Induktionsstromfluss zu unterbrechen.In addition, only one groove lifting operation has been performed on the magnetic body 15c made this embodiment, whereby the strength of the magnetic body 15c can be maintained. Also are in 12 fourteen grooves 17 but the number of grooves is not limited to this, and sufficient effect can be obtained if any number of grooves are excavated sufficient to interrupt the induction current flow.
Außerdem sind
in 12 die Rillen 17 in allen Flächen einschließlich der äußeren Umfangsfläche, der
oberen, der unteren und der inneren Umfangsfläche ausgebildet, es erübrigt sich
aber, zu erwähnen,
dass die Rillen nicht unbedingt in allen diesen Flächen ausgehoben
werden müssen,
und dass sich dieselben Wirkungen auch erzielen lassen, wenn die
Rillen nur in den Flächen
ausgehoben werden, in denen das eindringende Magnetfeld stark ist.Also, in 12 the grooves 17 formed in all surfaces including the outer peripheral surface, the upper, the lower and the inner peripheral surface, but it is needless to say that the grooves need not necessarily be excavated in all these areas, and that the same effects can be achieved if the grooves are excavated only in the areas where the penetrating magnetic field is strong.
Ausführungsform
8embodiment
8th
13 zeigt
einen Magnetkörper 15c nach Ausführungsform
8 der vorliegenden Erfindung. 13 shows a magnetic body 15c according to embodiment 8 of the present invention.
Ausführungsform
8 ist dadurch über
den Magnetkörper 15c nach
Ausführungsform
7 weiterentwickelt, dass Schlitze anstelle von Rillen 17 vorgesehen
sind, wobei die Schlitze eine schmälere Breite haben als die Rillen 17.
In dieser Ausführungsform sind
Schlitze 18a, die sich von der radialen Innenseite radial
nach außen
erstrecken, und Schlitze 18b, die sich von der radialen
Außenseite
radial nach innen erstrecken, abwechselnd der Länge nach auf der Ober- und
Unterseite des Magnetkörpers 15 ausgebildet.Embodiment 8 is thereby over the magnetic body 15c according to embodiment 7 further developed that slots instead of grooves 17 are provided, wherein the slots have a narrower width than the grooves 17 , In this embodiment, slots are 18a and extending radially outward from the radially inner side, and slots 18b extending radially inwardly from the radially outer side alternately longitudinally on the upper and lower sides of the magnetic body 15 educated.
In
dieser Ausführungsform
ist die Anordnung von Schlitzen 18a, die sich von der radialen
Innenseite radial nach außen
erstrecken, und Schlitzen 18b, die sich von der radialen
Außenseite
radial nach innen erstrecken, und zwar abwechselnd auf der Ober- und
Unterseite des Magnetkörpers 15c,
wie in 13 gezeigt ist, einfacher als
der gesamte in Ausführungsform
7 beschriebene Rillenaushebungsvorgang, wodurch die Bearbeitungskosten
gesenkt werden können
und die Festigkeit des Magnetkörpers 15c verbessert
werden kann.In this embodiment, the arrangement of slots 18a slits extending radially outward from the radial inside and slits 18b extending radially inwardly from the radial outside, alternately on the top and bottom of the magnetic body 15c , as in 13 is shown simpler than the entire groove lifting operation described in Embodiment 7, whereby the machining cost can be lowered and the strength of the magnetic body 15c can be improved.
Außerdem sind
in 13 die Schlitze 18a und 18b in
allen Flächen
einschließlich
der äußeren Umfangsfläche, der
oberen, der unteren und der inneren Umfangsfläche ausgebildet, es erübrigt sich aber,
zu erwähnen,
dass die Schlitze nicht unbedingt in allen diesen Flächen ausgeschnitten
werden müssen,
und dass sich dieselben Wirkungen auch erzielen lassen, wenn die
Schlitze nur in den Flächen
ausgehoben werden, in denen das eindringende Magnetfeld stark ist.Also, in 13 the slots 18a and 18b formed in all surfaces including the outer peripheral surface, the upper, the lower and the inner peripheral surface, but it is needless to say that the slots do not necessarily have to be cut in all these areas, and that the same effects can be achieved if the slots are only dug in the areas where the penetrating magnetic field is strong.
Ausführungsform
9embodiment
9
14 ist
ein Teilquerschnitt eines Schaltsystems nach Ausführungsform
9 der vorliegenden Erfindung. 14 is a partial cross section of a switching system according to embodiment 9 of the present invention.
Dieses
Schaltsystem umfasst:
eine bewegliche Welle 200 mit
einem I-förmigen Querschnitt;
einen
beweglichen Körper 201 mit
einem Magnetkörper,
der an einem Endabschnitt der beweglichen Welle befestigt ist;
einen
feststehenden Körper 203,
der dem beweglichen Körper 201 über einen
Luftspaltabschnitt 202 gegenüberliegend angeordnet ist,
wobei der feststehende Körper 203 mit
einer Durchgangsbohrung 204 in einem mittleren Abschnitt
hergestellt ist, durch welche die bewegliche Welle 200 gleitet;
eine
Spule 205, die den beweglichen Körper 201 und den feststehenden
Körper 203 umgibt;
einen
Eisenkern 207, der die Spule 205 und den feststehenden
Körper 203 umgibt,
wobei der feststehende Körper 203 durch
einen Gewindeabschnitt 206 am Eisenkern 207 befestigt
ist; und
eine Unterlegscheibe 199, die aus einem nichtmagnetischen
Material besteht und auf einer Stirnfläche des feststehenden Körpers 203 angebracht
ist, wobei die Unterlegscheibe 199 eine Restmagnetisierung
im feststehenden Körper 203 aufhebt.
Außerdem
können
der feststehende Körper 203 und
der Eisenkern 207 auch als ein Körper hergestellt sein.This switching system includes:
a movable shaft 200 with an I-shaped cross section;
a moving body 201 a magnetic body fixed to an end portion of the movable shaft;
a fixed body 203 , the moving body 201 via an air gap section 202 is arranged opposite, wherein the fixed body 203 with a through hole 204 is made in a middle section through which the movable shaft 200 slides;
a coil 205 that the moving body 201 and the fixed body 203 surrounds;
an iron core 207 that's the coil 205 and the fixed body 203 surrounds, with the fixed body 203 through a threaded section 206 at the iron core 207 is attached; and
a washer 199 made of a non-magnetic material and on an end face of the fixed body 203 is attached, with the washer 199 a residual magnetization in the fixed body 203 picks. Besides, the fixed body can 203 and the iron core 207 also be made as a body.
15 ist
eine perspektivische Ansicht des beweglichen Körpers 201 von 14,
und 16 ist eine bewegliche Ansicht des feststehenden
Körpers 203 von 14.
Schlitze 208 und 209 sind in den Gegenflächen S1
und S2 des beweglichen Körpers 201 bzw.
des feststehenden Körpers 203 ausgebildet.
Die Schlitze 208 im beweglichen Körper 201 und die Schlitze 209 im
feststehenden Körper 203 sind
so ausgehoben, dass die Tiefe ausreichend tiefer ist als jeweils
diejenige der elektromagnetischen Eindringung in den beweglichen
Körper 201 und
den feststehenden Körper 203. 15 is a perspective view of the movable body 201 from 14 , and 16 is a moving view of the fixed body 203 from 14 , slots 208 and 209 are in the mating surfaces S1 and S2 of the movable body 201 or the fixed body 203 educated. The slots 208 in the moving body 201 and the slots 209 in the fixed body 203 are so excavated that the depth is sufficiently deeper than that of the electromagnetic penetration into the moving body 201 and the fixed body 203 ,
Darüber hinaus
beträgt
das Verhältnis,
das die Schlitze 208 in der Gegenfläche S1 des beweglichen Körpers 201 einnehmen,
zwanzig Prozent oder darunter, und das Verhältnis, das die Schlitze 209 in der
Gegenfläche
S2 des feststehenden Körpers 203 einnehmen,
beträgt
auch zwanzig Prozent oder darunter.In addition, the ratio is the slots 208 in the opposite surface S1 of the movable body 201 occupy, twenty percent or less, and the ratio that the slots 209 in the opposite surface S2 of the fixed body 203 is also twenty percent or below.
Zusätzlich sind
Schlitze 210, die sich der Länge nach ausgehend von den
Schlitzen 208 erstrecken, in den Umfangsseitenflächen des
beweglichen Körpers 201 ausgebildet.
Die Länge
dieser Schlitze 210 beträgt ungefähr die Hälfte der Gesamtlänge des beweglichen
Körpers 201.
Schlitze 211, die sich der Länge nach ausgehend von den
Schlitzen 209 erstrecken, sind in den Umfangsseitenflächen des
feststehenden Körpers 203 ausgebildet.
Die Länge
dieser Schlitze 211 beträgt ungefähr ein Viertel der Gesamtlänge des
feststehenden Körpers 203.In addition, there are slots 210 extending lengthwise from the slots 208 extend, in the peripheral side surfaces of the movable body 201 educated. The length of these slots 210 is about half the total length of the movable body 201 , slots 211 extending lengthwise from the slots 209 are in the peripheral side surfaces of the fixed body 203 educated. The length of these slots 211 is about one quarter of the total length of the fixed body 203 ,
Als
Nächstes
wird der Kontaktöffnungsvorgang
einer Schaltvorrichtung mit dem vorstehenden Aufbau erklärt.When
next
becomes the contact opening operation
a switching device with the above structure explained.
Ein
Magnetfeld wird erzeugt, wenn ein konstanter Strom an die Spule 205 angelegt
wird, und dieses Magnetfeld bildet einen geschlossenen Magnetweg,
der über
den aus einem Magnetkörper
bestehenden beweglichen Körper 201,
die Gegenfläche S1
des beweglichen Körpers 201 und
den Luftspaltabschnitt 202 zur Gegenfläche S2 des feststehenden Körpers 203 übergeht
und dann über
den feststehenden Körper 203 und
den Eisenkern 207 zum beweglichen Körper 201 zurückkehrt.
Dabei tritt aufgrund der Wechselwirkung zwischen den Magnetfeldern, die
im Luftspaltabschnitt 202 zwischen der Gegenfläche S1 des
beweglichen Körpers 201 und
der Gegenfläche
S2 des feststehenden Körpers 203 entstehen,
eine magnetische Anziehung auf, und die bewegliche Welle 200,
die mit dem beweglichen Körper 201 integriert
ist, wird durch diese magnetische Anziehung entgegen der Federkraft
eines (nicht gezeigten) Federelements bewegt, das an einem Endabschnitt
der beweglichen Welle 200 angebracht ist. So wird beispielsweise
eine (nicht gezeigte) bewegliche Elektrode, die mittels eines Verbindungselements
mit einem Endabschnitt der beweglichen Welle 200 verbunden
ist, von einer (nicht gezeigten) feststehenden Elektrode getrennt,
wodurch die Kontakte des Schaltsystems geöffnet werden.A magnetic field is generated when a constant current is applied to the coil 205 is applied, and this magnetic field forms a closed magnetic path, which over the existing of a magnetic body moving body 201 , the counter surface S1 of the movable body 201 and the air gap section 202 to the opposite surface S2 of the fixed body 203 passes over and then over the fixed body 203 and the iron core 207 to the moving body 201 returns. It occurs due to the interaction between the magnetic fields in the air gap section 202 between the mating surface S1 of the movable body 201 and the counter surface S2 of the fixed body 203 arise, a magnetic attraction, and the movable shaft 200 that with the moving body 201 is integrated, is moved by this magnetic attraction against the spring force of a (not shown) spring element, which at an end portion of the movable shaft 200 is appropriate. For example, a movable electrode (not shown) formed by means of a connecting member having an end portion of the movable shaft 200 is disconnected from a fixed electrode (not shown), thereby opening the contacts of the switching system.
Wenn
der elektrische Strom in der Spule 205 unterbrochen wird,
wird der bewegliche Körper 201 entmagnetisiert
und die mit dem beweglichen Körper 201 integrierte
bewegliche Welle 200 durch die Federkraft des Federelements
in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht,
wodurch die Kontakte des Schaltsystems geschlossen werden.When the electric current in the coil 205 is interrupted, becomes the moving body 201 demagnetized and those with the moving body 201 integrated moving shaft 200 returned by the spring force of the spring element to its initial position, whereby the contacts of the switching system are closed.
Weil
in dieser Ausführungsform
die Schlitze 208 im beweglichen Körper 201 und die Schlitze 209 im
feststehenden Körper 203 so
ausgehoben sind, dass die Tiefe ausreichend tiefer ist als jeweils
diejenige der elektromagnetischen Eindringung in den beweglichen
Körper 201 und
den feststehenden Körper 203,
wird die Entstehung von Induktionsströmen in der Gegenfläche S1 des
beweglichen Körpers 201 und
der Gegenfläche
S2 des feststehenden Körpers 203 unterdrückt, wodurch
ein Verlust an elektromagnetischer Anziehung reduziert wird, so
dass der Aufbau der elektromagnetischen Anziehung beschleunigt wird.Because in this embodiment, the slots 208 in the moving body 201 and the slots 209 in the fixed body 203 are excavated so that the depth is sufficiently deeper than each of the electromagnetic penetration in the be movable body 201 and the fixed body 203 , the formation of induction currents in the mating surface S1 of the movable body 201 and the counter surface S2 of the fixed body 203 suppressing, whereby a loss of electromagnetic attraction is reduced, so that the structure of the electromagnetic attraction is accelerated.
17 ist
eine grafische Darstellung, die eine Veränderung bei der magnetischen
Anziehung im Zeitverlauf zeigt, die von den vorliegenden Erfindern
durch eine Analyse der im Einschwingverhalten befindlichen elektromagnetischen
Felder erhalten wurde, und aus dieser grafischen Darstellung wird
ersichtlich, dass der Aufbau von elektromagnetischer Anziehung beschleunigt
und der Betrag der elektromagnetischen Anziehung höher ist
als bei dem Beispiel, das nicht mit Schlitzen versehen ist. 17 FIG. 12 is a graph showing a change in the magnetic attraction over time obtained by the present inventors through the analysis of the transient electromagnetic fields, and from this graph, it can be seen that the structure of electromagnetic attraction is accelerated and Amount of electromagnetic attraction is higher than in the example, which is not provided with slots.
Außerdem ist 18 eine
Tabelle, die das Verhältnis
zwischen dem Raumanteil (S%), der durch die Schlitze 208 und 209 in
den Gegenflächen
des beweglichen Körpers 201 und
des feststehenden Körpers 203 eingenommen
wird, und einer Kontaktöffnungszeit
(T) (der Zeit, welche die Gegenfläche S1 des beweglichen Körpers 201 braucht,
um die Gegenfläche
S2 des feststehenden Körpers 203 zu
kontaktieren) zeigt. Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, dass, wenn
die von den Schlitzen eingenommene Fläche zwanzig Prozent oder darunter
beträgt,
die Öffnungszeit
kurz ist, und wenn sie mehr beträgt,
die Öffnungszeit
lang ist. Und zwar weil, obwohl die Entstehung von Induktionsströmen durch
Vorsehen von Schlitzen unterdrückt
wird, bei mehr als zwanzig Prozent die Gegenflächen S1 und S2 des beweglichen Körpers 201 und
des feststehenden Körpers 203 eine magnetische
Sättigung
erreichen, wodurch das wirksame Magnetfeld reduziert wird.Besides that is 18 a table showing the ratio between the volume fraction (S%) passing through the slots 208 and 209 in the mating surfaces of the movable body 201 and the fixed body 203 is taken, and a contact opening time (T) (the time which the counter surface S1 of the movable body 201 takes to the opposing surface S2 of the fixed body 203 to contact) shows. From this table, it can be seen that when the area occupied by the slits is twenty percent or less, the opening time is short, and when it is more, the opening time is long. Namely, although the generation of induction currents is suppressed by providing slits, more than twenty percent are the mating surfaces S1 and S2 of the movable body 201 and the fixed body 203 reach a magnetic saturation, whereby the effective magnetic field is reduced.
19 ist
eine Tabelle, die das Verhältnis zwischen
der Länge
der Schlitze 210 und 211 in den Umfangsflächen des
beweglichen Körpers 201 und des
feststehenden Körpers 203 und
der magnetischen Anziehung (F) zwischen dem beweglichen Körper 201 und
dem feststehenden Körper 203 zeigt. Außerdem sind
die in 19 angegebenen Werte für ein Beispiel,
bei dem die Fläche,
die von den Schlitzen 208 und 209 in der Gegenfläche S1 des
beweglichen Körpers 201 und
der Gegenfläche
S2 des feststehenden Körpers 203 eingenommen
wird, zwanzig Prozent beträgt.
Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, dass, wenn das Schlitzlängenverhältnis L
(das Verhältnis
der Länge
der Schlitze 210 und 211 zur Gesamtlänge des
beweglichen Körpers 201 und
des feststehenden Körpers 203)
zwischen Null und ca. die Hälfte
beträgt,
der Abfall bei der magnetischen Anziehung gering ist. Und zwar weil,
obwohl die Entstehung von Induktionsströmen durch Vorsehen von Schlitzen
unterdrückt
wird, bei mehr als der Hälfte
die Umfangsflächen
des beweglichen Körpers 201 und des
feststehenden Körpers 203 eine
magnetische Sättigung
erreichen, wodurch das wirksame Magnetfeld reduziert wird. 19 is a table showing the ratio between the length of the slots 210 and 211 in the peripheral surfaces of the movable body 201 and the fixed body 203 and the magnetic attraction (F) between the movable body 201 and the fixed body 203 shows. In addition, the in 19 given values for an example in which the area covered by the slots 208 and 209 in the opposite surface S1 of the movable body 201 and the counter surface S2 of the fixed body 203 is twenty percent. From this table, it can be seen that when the slot length ratio L (the ratio of the length of the slots 210 and 211 to the total length of the moving body 201 and the fixed body 203 ) is between zero and about half, the drop in magnetic attraction is small. Namely, although the generation of induction currents is suppressed by providing slits, in more than half of the peripheral surfaces of the movable body 201 and the fixed body 203 reach a magnetic saturation, whereby the effective magnetic field is reduced.
Ausführungsform
10embodiment
10
20 ist
eine perspektivische Teilansicht eines Schaltsystem nach Ausführungsform
10 der vorliegenden Erfindung, die sich insofern von Ausführungsform
9 unterscheidet, als die Gesamtformen eines beweglichen Körpers 212 und
eines feststehenden Körpers 213 E-Formen
sind. 20 FIG. 14 is a partial perspective view of a switching system according to Embodiment 10 of the present invention, which differs from Embodiment 9 in that the overall shapes of a movable body 212 and a fixed body 213 E-forms are.
In
dieser Ausführungsform
sind die Gegenflächen
S1 des beweglichen Körpers 212 und
die Gegenfläche
S2 des feststehenden Körpers 213 erhöht und vertieft,
wodurch eine größere elektromagnetische
Anziehung als in Ausführungsform
9 erzielt werden kann, indem die Fläche der Gegenflächen S1 und
S2 vergrößert wird.
Darüber
hinaus sind der bewegliche Körper 212 und
der feststehenden Körper 213 flach,
wodurch die Abmessungen in der Dickenrichtung verkleinert werden
und das gesamte Systems kompakter ausgelegt werden kann.In this embodiment, the mating surfaces S1 of the movable body 212 and the counter surface S2 of the fixed body 213 Increased and deepened, whereby a greater electromagnetic attraction than in embodiment 9 can be achieved by the surface of the mating surfaces S1 and S2 is increased. In addition, the mobile body 212 and the fixed body 213 flat, whereby the dimensions are reduced in the thickness direction and the entire system can be made more compact.
Ausführungsform
11embodiment
11
21 ist
eine perspektivische Teilansicht eines Schaltsystems nach Ausführungsform
11 der vorliegenden Erfindung, und 22 ist
ein Querschnitt einer Variante von Ausführungsform 11 der vorliegenden
Erfindung. Ein beweglicher Körper 215 und
eine bewegliche Welle 217 sind integral aus einem magnetischen
Werkstoff hergestellt. Der bewegliche Körper 215 ist scheibenförmig, und
Schlitze 218 und 219 sind in einer Gegenfläche S1 und
in einer Umfangsfläche
des beweglichen Körpers 215 ausgebildet.
Die Tiefe der Schlitze 218 und 219 ist so ausgehoben,
dass sie ausreichend tiefer ist als die Eindringtiefe des beweglichen
Körpers 215. 21 is a partial perspective view of a switching system according to embodiment 11 of the present invention, and 22 FIG. 12 is a cross-sectional view of a variant of Embodiment 11 of the present invention. FIG. A moving body 215 and a moving shaft 217 are integrally made of a magnetic material. The moving body 215 is disc-shaped, and slits 218 and 219 are in a mating surface S1 and in a peripheral surface of the movable body 215 educated. The depth of the slots 218 and 219 is so dug that it is sufficiently deeper than the penetration depth of the moving body 215 ,
Die
bewegliche Welle 217 tritt durch einen mittleren Abschnitt
eines mit einem Boden versehenen, zylindrischen feststehenden Körpers 216 hindurch,
der aus einem magnetischen Werkstoff besteht. Eine Spule 205 ist
innerhalb dieses feststehenden Körpers 216 vorgesehen.
Schlitze 220, die ausreichend tiefer sind als die Eindringtiefe
des feststehenden Körpers 216,
sind auf der Seite des feststehenden Körpers 216 ausgebildet,
die dem beweglichen Körper 215 zugewandt
ist.The moving shaft 217 passes through a central portion of a bottomed, cylindrical fixed body 216 through, which consists of a magnetic material. A coil 205 is within this fixed body 216 intended. slots 220 which are sufficiently deeper than the penetration depth of the fixed body 216 , are on the side of the fixed body 216 formed, which is the moving body 215 is facing.
In
dieser Ausführungsform
sind die Grundfläche
einer Gegenfläche
S1 des beweglichen Körpers 215 und
die Grundfläche
einer Gegenfläche
S2 des feststehenden Körpers 216 vergrößert, wodurch
eine höhere
elektromagnetische Anziehung erzielt werden und eine sehr schnelle
Betätigung
möglich
gemacht werden kann. Darüber
hinaus sind die bewegliche Welle 217 und der bewegliche
Körper 215 integriert,
was deren Herstellung einfacher macht. Auch ist der feststehende
Körper 216 zylindrisch,
wodurch eine kostengünstige
Fertigung ermöglicht
wird, indem die Herstellung des Aufbaus einfacher gemacht wird.In this embodiment, the base area of a mating surface S1 of the movable body 215 and the bottom surface of a counter surface S2 of the fixed body 216 increases, whereby a higher electromagnetic attraction can be achieved and a very fast operation can be made possible. In addition, the moving light wave 217 and the moving body 215 integrated, which makes their manufacture easier. Also, the fixed body 216 cylindrical, whereby a cost-effective production is made possible by the manufacture of the structure is made easier.
Außerdem kann
die bewegliche Welle 217 auch aus einem nichtmagnetischen
Werkstoff bestehen, die bewegliche Welle 215 aus magnetischem Werkstoff
bestehen, und die beiden als separate Teile aufgebaut sein.In addition, the movable shaft 217 also consist of a non-magnetic material, the movable shaft 215 made of magnetic material, and the two be constructed as separate parts.
Ausführungsform
12embodiment
12
23 ist
ein Teilquerschnitt eines Schaltsystems nach Ausführungsform
12 der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform sind ein scheibenförmiger beweglicher
Körper 223 und
eine bewegliche Welle 224 integral ausgebildet. Schlitze 230 sind
in einer oberen, einer unteren und einer Umfangsfläche des
beweglichen Körpers 223 ausgebildet.
Die Tiefe der Schlitze 230 ist so ausgehoben, dass sie
ausreichend tiefer ist als die Eindringtiefe des beweglichen Körpers 223.
Außerdem
kann wie beim Schaltsystem von 21 ein
Teil des feststehenden Körpers
auch zwischen einer beweglichen Welle 217 und einer Spule 205 angeordnet
sein. 23 is a partial cross section of a switching system according to embodiment 12 of the present invention. In this embodiment, a disk-shaped movable body 223 and a moving shaft 224 integrally formed. slots 230 are in an upper, a lower and a peripheral surface of the movable body 223 educated. The depth of the slots 230 is so dug that it is sufficiently deeper than the penetration depth of the moving body 223 , In addition, as with the switching system of 21 a part of the fixed body also between a movable shaft 217 and a coil 205 be arranged.
Die
bewegliche Welle 224 tritt durch einen mittleren Abschnitt
eines mit einem Boden versehenen, zylindrischen ersten feststehenden
Körpers 221 hindurch,
der aus einem magnetischen Werkstoff besteht. Eine erste Spule 225 ist
innerhalb dieses ersten feststehenden Körpers 221 vorgesehen.
Schlitze 231, die ausreichend tiefer sind als die Eindringtiefe des
ersten feststehenden Körpers 221 sind
auf der Seite des ersten feststehenden Körpers 221 ausgebildet,
die dem beweglichen Körper 223 zugewandt ist.
Die bewegliche Welle 224 tritt auch durch einen mittleren
Abschnitt eines mit Boden versehenen, zylindrischen zweiten feststehenden
Körpers 222 hindurch,
der aus einem magnetischen Werkstoff besteht. Eine zweite Spule 226 ist
innerhalb dieses zweiten feststehenden Körpers 222 vorgesehen. Schlitze 232,
die ausreichend tiefer sind als die Eindringtiefe des zweiten feststehenden
Körpers 222 sind
auf der Seite des zweiten feststehenden Körpers 222 ausgebildet,
die dem beweglichen Körper 223 zugewandt
ist.The moving shaft 224 passes through a central portion of a bottomed, cylindrical first fixed body 221 through, which consists of a magnetic material. A first coil 225 is inside this first fixed body 221 intended. slots 231 which are sufficiently deeper than the penetration depth of the first fixed body 221 are on the side of the first fixed body 221 formed, which is the moving body 223 is facing. The moving shaft 224 Also passes through a central portion of a bottomed, cylindrical second fixed body 222 through, which consists of a magnetic material. A second coil 226 is inside this second fixed body 222 intended. slots 232 which are sufficiently deeper than the penetration depth of the second fixed body 222 are on the side of the second fixed body 222 formed, which is the moving body 223 is facing.
In
dieser Ausführungsform
wird die Entstehung von Wirbelströmen durch die Schlitze 230, 231 und 232 unterdrückt, und,
indem Strom durch die erste Spule 225 und die zweite Spule 226 geschickt wird,
kann eine große
elektromagnetische Kraft zwischen dem ersten feststehenden Körper 221 und dem
beweglichen Körper 223 und
zwischen dem zweiten feststehenden Körper 222 und dem beweglichen
Körper 223 erzielt
werden, was eine sehr schnelle Betätigung möglich macht.In this embodiment, the formation of eddy currents through the slots 230 . 231 and 232 suppressed, and, adding current through the first coil 225 and the second coil 226 is sent, can a large electromagnetic force between the first fixed body 221 and the moving body 223 and between the second fixed body 222 and the moving body 223 be achieved, which makes a very fast operation possible.
Außerdem können der
bewegliche Körper 223 und
die bewegliche Welle 224 auch als separate Teile aufgebaut
sein und die beiden Teile dann zusammengefügt werden.Besides, the moving body can 223 and the movable shaft 224 be constructed as separate parts and the two parts are then joined together.
Darüber hinaus
wurden die vorstehenden Ausführungsformen
mit Bezug auf ein Schaltsystem beschrieben, natürlich kann die vorliegende
Erfindung aber auch auf jede Vorrichtung angewendet werden, die
eine sehr schnelle Betätigung
erforderlich macht, wie etwa zum Beispiel ein Ventil eines KFZ-Motors.Furthermore
have been the above embodiments
described with reference to a switching system, of course, the present
Invention can also be applied to any device that
a very fast operation
required, such as, for example, a valve of a motor vehicle.
Wie
vorstehend beschrieben, umfasst ein Schaltsystem nach einem Aspekt
der vorliegenden Erfindung: einen Schaltabschnitt mit einer feststehenden
Elektrode und einer beweglichen Elektrode, die trennbar sind; eine
bewegliche Welle, die sich zusammen mit der beweglichen Elektrode
bewegt; einen beweglichen Abschnitt mit einem Magnetkörper, der
an der beweglichen Welle befestigt ist, und einer beweglichen Spule,
die eine Außenseite
des Magnetkörpers
umgibt; und einen feststehenden Abschnitt mit einem Magnetkörper, der
gleitbeweglich an der beweglichen Welle angeordnet ist, und einer
feststehenden Spule, die eine Außenseite des Magnetkörpers umgibt,
wobei der feststehende Abschnitt dem beweglichen Abschnitt entgegengesetzt
angeordnet ist, wobei die feststehende Elektrode und die bewegliche
Elektrode dadurch trennbar sind, dass der bewegliche Abschnitt und
die bewegliche Welle durch eine elektromagnetische Kraft bewegt
werden, die zwischen der beweglichen Spule und der feststehenden
Spule wirkt, wobei die elektromagnetische Kraft durch einen Durchgang
eines Erregungsstroms durch die bewegliche Spule und die feststehende Spule
erzeugt wird. Deshalb kann die elektromagnetische Betätigung hocheffizient
ausgelegt und ein sehr schneller Schaltvorgang sichergestellt werden.As
described above comprises a switching system according to one aspect
of the present invention: a switching section with a fixed
Electrode and a movable electrode which are separable; a
movable shaft, which moves together with the movable electrode
emotional; a movable section with a magnetic body, the
is attached to the movable shaft, and a movable coil,
the one outside
of the magnetic body
surrounds; and a fixed portion with a magnetic body, the
slidably disposed on the movable shaft, and a
fixed coil surrounding an outside of the magnetic body,
wherein the fixed portion opposite to the movable portion
is arranged, wherein the fixed electrode and the movable
Electrode are separable, that the movable section and
the movable shaft is moved by an electromagnetic force
that are between the moving coil and the fixed one
Coil works, with the electromagnetic force passing through it
an excitation current through the movable coil and the fixed coil
is produced. Therefore, the electromagnetic actuation can be highly efficient
designed and a very fast switching process can be ensured.
Darüber hinaus
ist ein Magnetkörper
angeordnet, der eine Außenseite
der beweglichen Spule umgibt; und ein Magnetkörper kann angeordnet sein, der
eine Außenseite
der feststehenden Spule umgibt. Deshalb kann die elektromagnetische
Betätigung hocheffizient
ausgelegt werden, wenn ein Magnetkörper radial außerhalb
und radial innerhalb der Spulen des beweglichen Abschnitts und des
feststehenden Abschnitts verwendet wird, und der Spulenhalterungsaufbau
kann vereinfacht werden.Furthermore
is a magnetic body
arranged, which has an outside
surrounding the movable coil; and a magnetic body may be disposed
an outside
surrounds the stationary coil. That is why the electromagnetic
Operation highly efficient
be designed when a magnetic body radially outward
and radially inside the coils of the movable section and the
fixed section is used, and the coil mounting structure
can be simplified.
Nach
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Schaltsystem:
einen Schaltabschnitt mit einer feststehenden Elektrode und einer
beweglichen Elektrode, die trennbar sind; eine bewegliche Welle,
die sich zusammen mit der beweglichen Elektrode bewegt; einen beweglichen Abschnitt
mit einer beweglichen Spule und einem Magnetkörper, der die bewegliche Spule
bedeckt, wobei der bewegliche Abschnitt an der beweglichen Welle
befestigt ist; und einen feststehenden Abschnitt mit einer feststehenden
Spule und einem Magnetkörper,
der die feststehende Spule bedeckt, wobei der feststehende Abschnitt
dem beweglichen Abschnitt entgegengesetzt angeordnet ist, wobei
die feststehende Elektrode und die bewegliche Elektrode dadurch
trennbar sind, dass der bewegliche Abschnitt und die bewegliche
Welle durch eine elektromagnetische Kraft bewegt werden, die zwischen
der beweglichen Spule und der feststehenden Spule wirkt, wobei die
elektromagnetische Kraft durch einen Durchgang eines Erregungsstroms
durch die bewegliche Spule und die feststehende Spule erzeugt wird.
Deshalb kann die elektromagnetische Betätigung hocheffizient ausgelegt
werden, und der magnetische Werkstoff kann sowohl als Wicklungsrahmen
als auch als Behälter
für die
Spule verwendet werden, wodurch die Fertigung verbessert wird.According to another aspect of the present invention, a switching system comprises: a switching section having a fixed electrode and a movable electrode which are separable; a movable shaft that moves together with the movable electrode; a movable section with a movable coil and a Magnetic body covering the movable coil, the movable portion being fixed to the movable shaft; and a fixed portion having a fixed coil and a magnetic body covering the fixed coil, the fixed portion being opposed to the movable portion, the fixed electrode and the movable electrode being separable by the movable portion and the movable shaft passing through an electromagnetic force is applied, which acts between the movable coil and the fixed coil, wherein the electromagnetic force is generated by a passage of an exciting current through the movable coil and the fixed coil. Therefore, the electromagnetic actuation can be made highly efficient, and the magnetic material can be used both as a winding frame and as a container for the coil, whereby the production is improved.
Nach
einer Form des Schaltsystems kann das Schaltsystem umfassen: eine
Stromquelle, um den Erregungsstrom zur beweglichen Spule und zur feststehenden
Spule fließen
zu lassen; und eine Stromrichtungseinstellungseinrichtung, um eine Richtung
des Erregungsstroms von der Stromquelle zur beweglichen Spule und
zur feststehenden Spule so einzustellen, dass während des Öffnens und Schließens des
Schaltabschnitts eine Wechselwirkung von Magnetfeldern zwischen
der beweglichen Spule und der feststehenden Spule entsteht. Deshalb
kann die Kapazität
der Öffnungsstromquelle oder
der Schließstromquelle
gesenkt werden.To
In one form of the switching system, the switching system may include: a
Current source to the excitation current to the moving coil and fixed
Coil flow
allow; and a current direction adjusting means to one direction
of the excitation current from the power source to the moving coil and
to set the fixed coil so that during the opening and closing of the
Switching section an interaction of magnetic fields between
the movable coil and the stationary coil is formed. Therefore
can the capacity
the opening power source or
the closing current source
be lowered.
Nach
einer anderen Form des Schaltsystems kann der feststehende Abschnitt
einen ersten feststehenden Abschnitt und einen zweiten feststehenden
Abschnitt umfassen, wovon jeder einen Magnetkörper und eine feststehende
Spule umfasst, wobei der erste feststehende Abschnitt und der zweite
feststehende Abschnitt dem beweglichen Abschnitt auf beiden Seiten
des beweglichen Abschnitts in einer axialen Richtung entgegengesetzt
angeordnet sind; und die Stromrichtungseinstellungseinrichtung kann
so ausgelegt sein, dass, wenn der Erregungsstrom von der Stromquelle
zur beweglichen Spule und der feststehenden Spule des ersten feststehenden
Abschnitts während
des Öffnens
und Schließens
des Schaltabschnitts durchgelassen wird, die Stromrichtung so eingestellt
wird, dass Strom von der Stromquelle zur feststehenden Spule des
ersten feststehenden Abschnitts und zur beweglichen Spule durchgelassen
wird, so dass eine magnetische Abstoßung zwischen der beweglichen
Spule und der feststehenden Spule des ersten feststehenden Abschnitts
entsteht, und wenn der Erregungsstrom von der Stromquelle zur beweglichen Spule
und der feststehenden Spule des zweiten feststehenden Abschnitts
während
des Schließens
des Schaltabschnitts durchgelassen wird, die Stromrichtung so eingestellt
wird, dass Strom von der Stromquelle zur feststehenden Spule des
zweiten feststehenden Abschnitts und zur beweglichen Spule durchgelassen
wird, so dass eine magnetische Abstoßung zwischen der beweglichen
Spule und der feststehenden Spule des zweiten feststehenden Abschnitts
entsteht. Deshalb kann eine magnetische Abstoßung effizient durch eine Wechselwirkung
zwischen den Magnetfeldern erzeugt werden, die in der beweglichen und
der feststehenden Spule entstehen.To
another form of switching system may be the fixed section
a first fixed section and a second stationary section
Section, each of which has a magnetic body and a fixed one
Coil comprises, wherein the first fixed portion and the second
fixed section of the movable section on both sides
the movable portion in an axial direction opposite
are arranged; and the current direction adjusting means
be designed so that when the excitation current from the power source
to the moving coil and the fixed coil of the first fixed one
Section during
of opening
and closing
of the switching section is passed, the current direction is set
will that current from the power source to the fixed coil of the
first fixed portion and the movable coil
becomes, so that a magnetic repulsion between the movable
Coil and the fixed coil of the first fixed section
arises, and when the excitation current from the power source to the moving coil
and the fixed coil of the second fixed portion
while
of closing
of the switching section is passed, the current direction is set
will that current from the power source to the fixed coil of the
second fixed portion and the movable coil
becomes, so that a magnetic repulsion between the movable
Coil and the stationary coil of the second fixed section
arises. Therefore, a magnetic repulsion can be efficient through an interaction
be generated between the magnetic fields that are in the moving and
the fixed coil arise.
Nach
noch einer anderen Form des Schaltsystems kann der feststehende
Abschnitt dem beweglichen Abschnitt entgegengesetzt nur auf einer Seite
des beweglichen Abschnitts in einer axialen Richtung angeordnet
sein; und die Stromrichtungseinstelleinrichtung kann so ausgelegt
sein, dass, wenn der Erregungsstrom während des Öffnens des Schaltabschnitts
von der Stromquelle zur beweglichen Spule und zur feststehenden
Spule durchgelassen wird, die Stromrichtung so eingestellt wird,
dass, wenn Strom von der Stromquelle zur beweglichen Spule und zur
feststehenden Spule durchgelassen wird, eine magnetische Abstoßung zwischen
der beweglichen Spule und der feststehenden Spule entsteht, und
wenn der Erregungsstrom während
des Schließens
des Schaltabschnitts von der Stromquelle zur beweglichen Spule und
zur feststehenden Spule durchgelassen wird, die Stromrichtung so
eingestellt wird, dass, wenn Strom von der Stromquelle zur beweglichen
Spule und zur feststehenden Spule durchgelassen wird, eine magnetische
Anziehung zwischen der beweglichen Spule und der feststehenden Spule
entsteht. Deshalb kann die elektromagnetische Betätigung hocheffizient
ausgelegt werden, und die Anzahl von Betätigungsspulen kann gesenkt werden,
wodurch die Gesamtgröße des Systems
reduziert wird.To
Yet another form of switching system may be the fixed one
Section of the movable section opposite only on one side
the movable portion arranged in an axial direction
be; and the current direction adjusting means can be designed
be that when the excitation current during the opening of the switching section
from the power source to the moving coil and fixed
Coil is passed, the current direction is set,
that when power from the power source to the moving coil and to the
stationary coil is allowed to pass, a magnetic repulsion between
the movable coil and the fixed coil arise, and
when the excitation current during
of closing
of the switching section from the power source to the movable coil and
is passed to the fixed coil, the current direction so
is set that when power from the power source to the mobile
Coil and the fixed coil is let through, a magnetic
Attraction between the moving coil and the stationary coil
arises. Therefore, the electromagnetic actuation can be highly efficient
can be designed and the number of actuation coils can be lowered
thereby reducing the overall size of the system
is reduced.
Nach
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Schaltsystem:
eine feststehenden Elektrode und eine bewegliche Elektrode, die
trennbar sind; eine bewegliche Welle, die sich zusammen mit der
beweglichen Elektrode bewegt; einen beweglichen Abschnitt mit einem
dielektrischen Körper,
der an der beweglichen Welle befestigt ist; und einen ersten feststehenden
Abschnitt und einen zweiten feststehenden Abschnitt, wovon jeder
einen Magnetkörper
und eine feststehende Spule aufweist, wobei der erste und der zweite
feststehende Abschnitt dem beweglichen Abschnitt auf beiden Seiten des
beweglichen Abschnitts in einer axialen Richtung entgegengesetzt
angeordnet sind, wobei die feststehende Elektrode und die bewegliche
Elektrode dadurch trennbar sind, dass der bewegliche Abschnitt und
die bewegliche Welle durch eine elektromagnetische Kraft bewegt
werden, die zwischen dem beweglichen Abschnitt und dem ersten feststehenden
Abschnitt und zwischen dem beweglichen Abschnitt und dem zweiten
feststehen Abschnitt wirkt, wobei die elektromagnetische Kraft durch
einen Durchgang eines Erregungsstroms durch die feststehende Spule des
ersten feststehenden Abschnitts und die feststehende Spule des zweiten
feststehenden Abschnitts erzeugt wird. Deshalb kann die elektromagnetische Betätigung effizient
erfolgen, wenn der Magnetkörper dazu
verwendet wird, die feststehende Spule zu umgeben.According to another aspect of the present invention, a switching system comprises: a fixed electrode and a movable electrode which are separable; a movable shaft that moves together with the movable electrode; a movable portion having a dielectric body fixed to the movable shaft; and a first fixed portion and a second fixed portion, each having a magnetic body and a fixed coil, the first and second fixed portions being opposed to the movable portion on both sides of the movable portion in an axial direction, the fixed electrode and the movable electrode are separable by moving the movable portion and the movable shaft by an electromagnetic force between the movable portion and the first fixed portion and between the movable portion and the second fixed portion, wherein the electromagnetic force is generated by a passage of an exciting current through the fixed coil of the first fixed portion and the fixed coil of the second fixed portion. Therefore, the electromagnetic operation can be performed efficiently when the magnetic body is used to surround the fixed coil.
Nach
einer anderen Form des Schaltsystems kann das Schaltsystem umfassen:
eine Stromquelle, um den Erregungsstrom zur feststehenden Spule
des ersten feststehenden Abschnitts und zur feststehenden Spule
des zweiten feststehenden Abschnitts fließen zu lassen; eine Einstelleinrichtung, um
den Strom aus der Stromquelle zur feststehenden Spule des ersten
feststehenden Abschnitts durchzulassen, so dass während des Öffnens des
Schaltabschnitts ein Magnetfeld in der feststehenden Spule des ersten
feststehenden Abschnitts entsteht; und eine Einstelleinrichtung,
um den Strom aus der Stromquelle zur feststehenden Spule des zweiten feststehenden
Abschnitts durchzulassen, so dass während des Schließens des
Schaltabschnitts ein Magnetfeld in der feststehenden Spule des zweiten feststehenden
Abschnitts entsteht. Deshalb kann die Kapazität der Öffnungsstromquelle oder der
Schließstromquelle
gesenkt werden.To
another form of switching system may include the switching system:
a current source to the excitation current to the fixed coil
the first fixed section and the stationary coil
the second fixed section to flow; a setting device to
the current from the power source to the fixed coil of the first
pass through fixed section, so that during opening of the
Switching section a magnetic field in the fixed coil of the first
fixed section arises; and an adjustment device,
around the current from the power source to the fixed coil of the second fixed one
Pass through section so that during the closing of the
Switching section a magnetic field in the fixed coil of the second fixed
Section is created. Therefore, the capacity of the opening power source or the
Closing power source
be lowered.
Nach
noch einer anderen Form des Schaltsystems kann der Magnetkörper einen
Schichtaufbau haben, bei dem eine Anzahl von laminaren Platten gestapelt
sind. Deshalb kann die elektromagnetische Betätigung hocheffizient ausgelegt
werden, indem aufgrund von induzierten Strömen in den Magnetkörpern entstandene
schwache Magnetfelder reduziert werden, was eine sehr schnelle Betätigung des
Schalters möglich
macht, und wodurch die Kapazität
der Öffnungsstromquelle
oder der Schließstromquelle
gesenkt werden kann.To
Yet another form of the switching system, the magnetic body a
Layered structure in which a number of laminar plates stacked
are. Therefore, the electromagnetic operation can be made highly efficient
be formed by due to induced currents in the magnetic bodies
weak magnetic fields are reduced, resulting in a very rapid actuation of the
Switch possible
power, and thus the capacity
the opening current source
or the closing current source
can be lowered.
Nach
einer anderen Form des Schaltsystems kann mindestens eine Auskehlung
in einer Fläche
des Magnetkörpers
ausgebildet sein, die in mindestens einem feststehenden Abschnitt
oder beweglichen Abschnitt angeordnet ist, wobei die Tiefe der Auskehlung
ausreicht, um ein schwaches Magnetfeld aufzuheben, das im Magnetkörper durch
induzierten Strom entstanden ist. Deshalb kann die elektromagnetische
Betätigung
hocheffizient ausgelegt werden, indem aufgrund von induzierten Strömen in den
Magnetkörpern
entstandene schwache Magnetfelder reduziert werden, was eine sehr
schnelle Betätigung des
Schalters möglich
macht, und wodurch die Kapazität
der Öffnungsstromquelle
oder der Schließstromquelle
unter Aufrechterhaltung der Stärke
der Magnetkörper
gesenkt werden kann.To
another form of the switching system can have at least one groove
in a plane
of the magnetic body
be formed in at least one fixed section
or movable portion is arranged, the depth of the groove
is sufficient to cancel a weak magnetic field, which in the magnetic body through
induced current has arisen. That is why the electromagnetic
activity
be designed highly efficient by due to induced currents in the
magnetic bodies
resulting weak magnetic fields are reduced, which is a very
fast actuation of the
Switch possible
power, and thus the capacity
the opening current source
or the closing current source
while maintaining the strength
the magnetic body
can be lowered.
Nach
noch einer anderen Form des Schaltsystems können Schlitze in einer Fläche des
Magnetkörpers
ausgebildet sein, die im feststehenden Abschnitt und/oder beweglichen
Abschnitt so angeordnet sind, dass sich Schlitze, die sich von einer
radial innenliegenden Seite zu einer radial außenliegenden Seite erstrecken,
mit Schlitzen abwechseln, die sich von der radial außenliegenden
Seite zur radial innenliegenden Seite erstrecken. Deshalb kann die
elektromagnetische Betätigung
hocheffizient ausgelegt werden, indem aufgrund von induzierten Strömen in den
Magnetkörpern
entstandene schwache Magnetfelder reduziert werden, was eine sehr
schnelle Betätigung
des Schalters möglich
macht, und wodurch die Kapazität
der Öffnungsstromquelle
oder der Schließstromquelle
gesenkt werden kann, wobei gleichzeitig die Stärke der Magnetkörper aufrechterhalten
bleibt und die Fertigung erleichtert wird.To
Yet another form of switching system may have slots in one face of the
magnetic body
be formed in the fixed section and / or movable
Section are arranged so that slits extending from one
extend radially inward side to a radially outer side,
alternate with slots extending from the radially outer
Extend side to the radially inner side. That is why the
electromagnetic actuation
be designed highly efficient by due to induced currents in the
magnetic bodies
resulting weak magnetic fields are reduced, which is a very
fast operation
of the switch possible
power, and thus the capacity
the opening current source
or the closing current source
can be lowered, while maintaining the strength of the magnetic body
remains and the production is facilitated.
Nach
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Schaltsystem:
einen Schaltabschnitt mit einer feststehenden Elektrode und einer
beweglichen Elektrode, die trennbar sind; eine bewegliche Welle,
die sich zusammen mit der beweglichen Elektrode bewegt; einen beweglichen Abschnitt,
der an der beweglichen Welle befestigt ist; einen feststehenden
Abschnitt, der dem beweglichen Abschnitt entgegengesetzt angeordnet
ist, wobei der feststehende Abschnitt in Bezug auf die bewegliche Welle
gleitbeweglich ist; und eine Spule zum Kontaktieren und Trennen
des feststehenden und des beweglichen Abschnitts mittels elektromagnetischer Kraft,
die durch den Durchgang elektrischen Stroms erzeugt wurde, wobei
Schlitze zum Unterdrücken
von Wirbelströmen
in mindestens einer Gegenfläche
des beweglichen oder des feststehenden Abschnitts ausgebildet sind.
Deshalb kann die Geschwindigkeit der Magnetbetätigung erhöht werden, und es wird ein sehr
schneller Schaltvorgang sichergestellt, wodurch die Kapazität und Größe der Öffnungsstromquelle oder
der Schließstromquelle
gesenkt werden kann.To
In another aspect of the present invention, a switching system comprises:
a switching section with a fixed electrode and a
movable electrode, which are separable; a movable shaft,
which moves together with the movable electrode; a moving section,
which is attached to the movable shaft; a fixed one
Section, which is arranged opposite to the movable section
is, wherein the fixed portion with respect to the movable shaft
is slidable; and a coil for contacting and disconnecting
the fixed and the movable section by means of electromagnetic force,
which was generated by the passage of electrical current, wherein
Slits to suppress
of eddy currents
in at least one counterface
the movable or the fixed portion are formed.
Therefore, the speed of the solenoid operation can be increased and it becomes a lot
ensured fast switching, reducing the capacity and size of the opening power source or
the closing current source
can be lowered.
Nach
einer anderen Form des Schaltsystems kann ein von den Schlitzen
eingenommenes Flächenbelegungsverhältnis an
der entgegengesetzten Seite zwanzig Prozent oder weniger betragen.
Da deshalb die magnetische Sättigung
der Gegenflächen
des beweglichen und des feststehenden Körpers allgemein im selben Zustand
aufrechterhalten werden kann wie vor dem Aufbau von Schlitzen, kann die
Geschwindigkeit der Magnetbetätigung
erhöht werden,
und es wird ein sehr schneller Schaltvorgang ohne eine Abnahme der
elektromagnetischen Kraft zwischen dem beweglichen und dem feststehenden Körper sichergestellt,
wodurch die Kapazität
und Größe der Öffnungsstromquelle
oder der Schließstromquelle
gesenkt werden kann.To
another form of switching system may be one of the slots
occupied occupancy ratio
the opposite side is twenty percent or less.
Because of that the magnetic saturation
the counter surfaces
the movable and the fixed body in general in the same state
can be maintained as before building slots, the
Speed of the magnet actuation
increase,
and it will be a very fast switching operation without a decrease in the
electromagnetic force between the moving and the fixed body,
thereby reducing the capacity
and size of the opening power source
or the closing current source
can be lowered.
Nach
noch einer anderen Form des Schaltsystems können Schlitze, die sich der
Länge nach
bis zu einer Länge
erstrecken, welche die Hälfte
oder ein Viertel einer Gesamtlänge
des feststehenden Körpers
ausmacht, in einer Seitenfläche
des feststehenden Abschnitts ausgebildet sein, die sich senkrecht zur
entgegengesetzten Fläche
des feststehenden Abschnitts erstreckt. Da deshalb die magnetische Sättigung
der Gegenfläche
des feststehenden Abschnitts allgemein im selben Zustand aufrechterhalten
werden kann wie vor dem Aufbau von Schlitzen, kann die Geschwindigkeit
der Magnetbetätigung
erhöht
werden, und es wird ein sehr schneller Schaltvorgang ohne eine Abnahme
der elektromagnetischen Kraft zwischen dem beweglichen und dem feststehenden
Abschnitt sichergestellt, wodurch die Kapazität und Größe der Öffnungsstromquelle oder der
Schließstromquelle
gesenkt werden kann.According to yet another form of switching system, slots that extend lengthwise to a length that is one-half or one full-length Quarter of an overall length of the fixed body, be formed in a side surface of the fixed portion which extends perpendicular to the opposite surface of the fixed portion. Therefore, since the magnetic saturation of the mating surface of the fixed portion can be maintained generally in the same state as before the slits are formed, the speed of the magnetic operation can be increased, and a very fast switching operation without a decrease in the electromagnetic force between the movable and the ensured fixed section, whereby the capacity and size of the opening power source or the closing power source can be lowered.
Nach
einer anderen Form des Schaltsystems können Schlitze, die sich der
Länge nach
bis zu einer Länge
erstrecken, welche die Hälfte
oder ein Viertel einer Gesamtlänge
des beweglichen Abschnitts ausmacht, in einer Seitenfläche des
beweglichen Abschnitts ausgebildet sein, die sich senkrecht zur
entgegengesetzten Fläche
des feststehenden Abschnitts erstreckt. Da deshalb die magnetische Sättigung
der Gegenfläche
des beweglichen Körpers allgemein
im selben Zustand aufrechterhalten werden kann wie vor dem Aufbau
von Schlitzen, kann die Geschwindigkeit der Magnetbetätigung erhöht werden,
und es wird ein sehr schneller Schaltvorgang ohne eine Abnahme der
elektromagnetischen Kraft zwischen dem beweglichen und dem feststehenden Körper sichergestellt,
wodurch die Kapazität
und Größe der Öffnungsstromquelle
oder der Schließstromquelle
gesenkt werden kann.To
In another form of switching system, slots may be formed
Length after
up to a length
extend which half
or a quarter of a total length
of the movable section, in a side surface of the
be formed movable portion perpendicular to the
opposite surface
of the fixed section extends. Because of that the magnetic saturation
the counter surface
of the moving body in general
can be maintained in the same state as before the construction
of slots, the speed of the solenoid operation can be increased
and it will be a very fast switching operation without a decrease in the
electromagnetic force between the moving and the fixed body,
thereby reducing the capacity
and size of the opening power source
or the closing current source
can be lowered.
Nach
noch einer anderen Form des Schaltsystems kann der bewegliche Abschnitt
einen I-förmigen Querschnitt
haben. Deshalb ist die Herstellung vereinfacht, und das Gewicht
des beweglichen Abschnitts kann gesenkt werden, wodurch ein sehr schneller
Schaltvorgang sichergestellt und wodurch die Kapazität und Größe der Öffnungsstromquelle oder
der Schließstromquelle
gesenkt werden kann.To
yet another form of switching system, the movable section
an I-shaped cross section
to have. That's why the manufacture is simplified, and the weight
The movable section can be lowered, which makes it a very fast
Ensuring switching operation and reducing the capacity and size of the opening power source or
the closing current source
can be lowered.
Nach
einer anderen Form des Schaltsystems kann der bewegliche Abschnitt
einen E-förmigen Querschnitt
haben. Da deshalb die elektromagnetische Kraft zwischen dem beweglichen
und dem feststehenden Abschnitt erhöht werden kann, indem der Flächeninhalt
des dem feststehenden Abschnitt entgegengesetzten beweglichen Abschnitts
vergrößert wird,
können
die Geschwindigkeit und Effizienz der Magnetbetätigung erhöht werden, und es wird ein sehr
schneller Schaltvorgang sichergestellt, wodurch die Kapazität und Größe der Öffnungsstromquelle oder
der Schließstromquelle
gesenkt werden kann.To
another form of switching system may be the movable section
an E-shaped cross-section
to have. Because therefore the electromagnetic force between the movable
and the fixed section can be increased by the area
of the fixed portion opposite to the movable portion
is enlarged,
can
The speed and efficiency of the solenoid operation will be increased, and it will be a lot
ensured fast switching, reducing the capacity and size of the opening power source or
the closing current source
can be lowered.
Nach
einer anderen Form des Schaltsystems kann der bewegliche Abschnitt
einen T-förmigen Querschnitt
haben, der in die bewegliche Welle eingebunden ist. Da deshalb die
elektromagnetische Kraft zwischen dem beweglichen und dem feststehenden
Abschnitt erhöht
werden kann, indem der Flächeninhalt
des dem feststehenden Abschnitt entgegengesetzten beweglichen Abschnitts
vergrößert wird,
können
die Geschwindigkeit und Effizienz der Magnetbetätigung erhöht werden, und es wird ein sehr
schneller Schaltvorgang sichergestellt, wodurch die Kapazität und Größe der Öffnungsstromquelle oder
der Schließstromquelle
gesenkt werden kann.To
another form of switching system may be the movable section
a T-shaped cross-section
have, which is integrated in the movable shaft. Because of that the
electromagnetic force between the moving and the stationary
Section increased
can be by adding the area
of the fixed portion opposite to the movable portion
is enlarged,
can
The speed and efficiency of the solenoid operation will be increased, and it will be a lot
ensured fast switching, reducing the capacity and size of the opening power source or
the closing current source
can be lowered.
Nach
noch einer anderen Form des Schaltsystems kann der feststehende
Abschnitt einen E-förmigen
Querschnitt haben. Da deshalb die elektromagnetische Kraft zwischen
dem beweglichen und dem feststehenden Abschnitt erhöht werden kann,
indem der Flächeninhalt
des dem feststehenden Abschnitt entgegengesetzten beweglichen Abschnitts
vergrößert wird,
können
die Geschwindigkeit und Effizienz der Magnetbetätigung erhöht werden, und es wird ein
sehr schneller Schaltvorgang sichergestellt, wodurch die Kapazität und Größe der Öffnungsstromquelle
oder der Schließstromquelle
gesenkt werden kann.To
Yet another form of switching system may be the fixed one
Section an E-shaped
Have cross-section. Because therefore the electromagnetic force between
the movable and fixed sections can be increased,
by the area content
of the fixed portion opposite to the movable portion
is enlarged,
can
the speed and efficiency of the solenoid operation will be increased, and it will be a
ensured very fast switching, reducing the capacity and size of the opening power source
or the closing current source
can be lowered.
Nach
einer anderen Form des Schaltsystems kann der feststehende Abschnitt
eine zylindrische Form haben. Die Fertigung des feststehenden Abschnitts
kann deshalb erleichtert sein.To
another form of switching system may be the fixed section
have a cylindrical shape. The manufacture of the fixed section
can therefore be relieved.
Nach
noch einer anderen Form des Schaltsystems kann der feststehende
Abschnitt einen ersten feststehenden Abschnitt und einen zweiten
feststehenden Abschnitt umfassen, die auf entgegengesetzten Seiten
eines flachen beweglichen Abschnitts angeordnet sind, wobei die
bewegliche Welle durch einen zentralen Abschnitt des beweglichen
Abschnitts verläuft;
und die Spule kann eine erste Spule, die im ersten feststehenden
Abschnitt angeordnet ist, und ein zweite Spule umfassen, die im
zweiten feststehenden Abschnitt angeordnet ist. Deshalb kann eine
große
elektromagnetische Kraft zwischen dem ersten feststehenden Abschnitt
und dem beweglichen Abschnitt und dem zweiten feststehenden Abschnitt
und dem beweglichen Abschnitt erzielt werden, indem Strom durch
die erste Spule und die zweite Spule geschickt wird, wodurch die
Geschwindigkeit und Effizienz der Magnetbetätigung erhöht und ein sehr schneller Schaltvorgang
sichergestellt werden kann, wodurch die Kapazität und Größe der Öffnungsstromquelle oder der
Schließstromquelle gesenkt
werden kann.To
Yet another form of switching system may be the fixed one
Section a first fixed section and a second
fixed section on opposite sides
a flat movable portion are arranged, wherein the
movable shaft through a central section of the movable
Section runs;
and the coil may be a first coil that is stationary in the first
Section is arranged, and a second coil, which in the
second fixed section is arranged. That's why one can
size
electromagnetic force between the first stationary section
and the movable portion and the second fixed portion
and the moving section can be achieved by passing current through
the first coil and the second coil is sent, causing the
Speed and efficiency of the solenoid operation increases and a very fast gearshift
can be ensured, whereby the capacity and size of the opening power source or the
Lowered closing current source
can be.
Nach
einer anderen Form des Schaltsystems können die bewegliche Welle und
der bewegliche Abschnitt integral oder einheitlich aus demselben Material
hergestellt sein. Deshalb können
die bewegliche Welle und der bewegliche Abschnitt einfach und kostengünstig gefertigt
werden.To
another form of switching system, the movable shaft and
the movable portion is integral or unitary of the same material
be prepared. That's why
the movable shaft and the movable section made simple and inexpensive
become.