EP0930632A1 - Electromagnetically controlled switching apparatus - Google Patents

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EP0930632A1
EP0930632A1 EP99400101A EP99400101A EP0930632A1 EP 0930632 A1 EP0930632 A1 EP 0930632A1 EP 99400101 A EP99400101 A EP 99400101A EP 99400101 A EP99400101 A EP 99400101A EP 0930632 A1 EP0930632 A1 EP 0930632A1
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EP
European Patent Office
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circuit
mobile
magnetic circuit
coil
magnetic
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Withdrawn
Application number
EP99400101A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gilles Baurand
Christian Blanchard
Jean-Christophe Cuny
Pierre Duchemin
Gérald Gaschet
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Schneider Electric Industries SAS
Original Assignee
Schneider Electric SE
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/32—Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part
    • H01H71/321—Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part characterised by the magnetic circuit or active magnetic elements
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    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/34—Electromagnetic mechanisms having two or more armatures controlled by a common winding

Definitions

  • each part 41, 42, 43 of the mobile magnetic circuit is fixed to a lever 6 acting on a pole.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electromagnets (AREA)
  • Breakers (AREA)

Abstract

The magnetic circuit has two gaps which are closed by the moving circuit.

Description

La présente invention concerne un appareil interrupteur à commande électromagnétique comprenant un circuit magnétique constitué d'un circuit principal polarisé par un aimant permanent et associé à une bobine de dépolarisation et un circuit mobile solidaire d'un support mobile, soumis à un ressort de rappel et agissant directement ou indirectement sur au moins un pôle de coupure.The present invention relates to a control switch device electromagnetic comprising a magnetic circuit consisting of a main circuit polarized by a permanent magnet and associated with a depolarization coil and a mobile circuit secured to a mobile support, subjected to a return spring and acting directly or indirectly on at least one breaking pole.

Pour assurer la protection de moteurs contre les courts-circuits ou les surintensités, on utilise des relais thermiques, des disjoncteurs moteurs ou des contacteurs-disjoncteurs.To protect motors against short circuits or overcurrents, thermal relays, motor circuit breakers or contactors-circuit breakers.

On connaít, par le brevet US 5 332 986 ou par la demande de brevet DE 195 14 314, un actionneur électromagnétique comprenant un circuit magnétique polarisé par un aimant permanent et associé à une bobine et composé d'une partie fixe et d'une partie mobile, cette dernière servant d'actionneur. Dans le brevet US 5 3332 986, la bobine est commandée à partir de capteurs de courant et la partie mobile du circuit magnétique est solidaire d'un levier de manoeuvre agissant sur un contact auxiliaire aux pôles de puissance.We know, by US patent 5,332,986 or by patent application DE 195 14 314, an electromagnetic actuator comprising a polarized magnetic circuit by a permanent magnet and associated with a coil and composed of a fixed part and a movable part, the latter serving as an actuator. In US patent 5,332 986, the coil is controlled by current sensors and the moving part of the magnetic circuit is integral with an operating lever acting on a contact auxiliary to the power poles.

La présente invention a pour but de fournir un dispositif électromagnétique de commande des pôles, du type à polarisation par aimant permanent et dépolarisation par bobine, apte à procurer une grande force de verrouillage de la partie mobile qui est destinée, après libération, à manoeuvrer les pôles de puissance.The object of the present invention is to provide an electromagnetic device for control of the poles, of the permanent magnet polarization and depolarization type by coil, able to provide a large locking force of the movable part which is intended, after release, to operate the power poles.

L'appareil est caractérisé par le fait que le circuit magnétique principal présente au moins deux entrefers en série sur le trajet du flux magnétique généré par l'aimant permanent, le circuit magnétique mobile étant constitué d'au moins deux parties aptes à fermer ces entrefers lorsque le circuit magnétique principal et le circuit magnétique mobile sont accolés et sont traversés par ledit flux magnétique créé par l'aimant permanent, en réalisant ainsi une fonction de verrouillage et en créant une multiplication des forces de verrouillage, le déverrouillage étant assuré par la bobine de dépolarisation dont le contre-flux traverse l'ensemble du circuit magnétique et les entrefers.The device is characterized by the fact that the main magnetic circuit has at least two air gaps in series on the path of the magnetic flux generated by the permanent magnet, the mobile magnetic circuit consisting of at least two parts capable of closing these air gaps when the main magnetic circuit and the circuit magnetic mobile are joined and crossed by said magnetic flux created by the permanent magnet, thereby achieving a locking function and creating a multiplication of locking forces, unlocking being ensured by the coil depolarization whose counter-flow crosses the entire magnetic circuit and air gaps.

L'invention va maintenant être décrite avec plus de détail en se référant à des modes de réalisation donnés à titre d'exemples et représentés par les dessins annexés sur lesquels:

  • la figure 1 est un schéma d'appareil équipé d'un dispositif électromagnétique selon l'invention ;
  • la figure 2 représente un mode de réalisation du dispositif électromagnétique selon l'invention;
  • la figure 3 est une coupe du dispositif de la figure 2, représenté en position de verrouillage;
  • la figure 4 est une coupe du dispositif de la figure 2, représenté en position « déclenchée »;
  • la figure 5 est une variante du dispositif de la figure 2 ;
  • la figure 6 est une variante du dispositif de la figure 2.
The invention will now be described in more detail with reference to embodiments given by way of examples and represented by the appended drawings in which:
  • Figure 1 is a diagram of an apparatus equipped with an electromagnetic device according to the invention;
  • FIG. 2 represents an embodiment of the electromagnetic device according to the invention;
  • Figure 3 is a section of the device of Figure 2, shown in the locked position;
  • Figure 4 is a section of the device of Figure 2, shown in the "triggered"position;
  • Figure 5 is a variant of the device of Figure 2;
  • FIG. 6 is a variant of the device in FIG. 2.

La figure 1 représente un appareil à commande électromagnétique équipé d'un dispositif électromagnétique, repéré 1 dans son ensemble, servant à commander les pôles de cet appareil.Figure 1 shows an electromagnetic control device equipped an electromagnetic device, marked 1 as a whole, used to control the poles of this device.

L'appareil interrupteur comporte, pour chaque phase, une chambre de coupure servant de logement à un pôle de coupure. Sur la figure 1 ce pôle est à double coupure et comporte deux contacts fixes 91 fixés à des pièces conductrices 92 auxquelles sont associées deux bornes de puissance. En regard de ces contacts fixes se trouvent des contacts mobiles 93 fixés à un pont de contact 94. Les ponts de contact 94 sont portés par un support mobile 8.The switching device comprises, for each phase, a cut-off serving as housing for a cut-off pole. In Figure 1 this pole is at double break and has two fixed contacts 91 fixed to conductive parts 92 which are associated with two power terminals. Next to these fixed contacts there are movable contacts 93 fixed to a contact bridge 94. The bridges of contact 94 are carried by a mobile support 8.

Le dispositif 1 se compose d'un circuit magnétique 2-4 qui est polarisé par un aimant permanent 3 et est associé à une bobine de dépolarisation 5. Le circuit magnétique est composé d'un circuit principal fixe 2, en acier doux au silicium, et d'un circuit mobile 4, également en acier doux au silicium.The device 1 consists of a magnetic circuit 2-4 which is polarized by a permanent magnet 3 and is associated with a depolarization coil 5. The circuit magnetic is composed of a fixed main circuit 2, made of mild silicon steel, and of a mobile circuit 4, also made of mild silicon steel.

Le circuit magnétique mobile 4 est assemblé à un levier 6 qui est monté pivotant autour d'un axe 61 et agit sur le porte-contacts 8 de l'appareil par son extrémité 62. Ce levier 6 est soumis à un effort de déclenchement qui tend à le faire basculer et à déplacer le support 8 dans le sens d'ouverture des contacts, après avoir été libéré par le dispositif décrit ci-dessous. Cet effort est procuré par un ressort 7.The mobile magnetic circuit 4 is assembled to a lever 6 which is mounted pivoting about an axis 61 and acts on the contact carrier 8 of the device by its end 62. This lever 6 is subjected to a tripping force which tends to do so tilt and move the support 8 in the opening direction of the contacts, after having been released by the device described below. This effort is provided by a spring 7.

La partie principale 2 du circuit magnétique présente au moins deux entrefers 21 et 22. Le circuit magnétique mobile 4 est constitué de deux tronçons 41 et 42 qui viennent fermer le circuit magnétique, au niveau des entrefers 21 et 22, lorsque les deux parties 2 et 4 du circuit magnétique sont accolées.The main part 2 of the magnetic circuit has at least two air gaps 21 and 22. The mobile magnetic circuit 4 consists of two sections 41 and 42 which close the magnetic circuit, at air gaps 21 and 22, when the two parts 2 and 4 of the magnetic circuit are joined.

Lorsque les circuits 2 et 4 sont accolés, les deux parties 41, 42 du circuit magnétique mobile fermant les entrefers, l'aimant permanent 3 crée un flux magnétique  qui maintient les deux circuits 2 et 4 accolés. Le passage du flux  au travers des zones de contacts, entre circuit fixe 2 et le circuit mobile 4, réalise une multiplie l'effort de collage (fonction de verrouillage) grâce à la multiplicité des zones de contact, en utilisant le même flux plusieurs fois.When circuits 2 and 4 are joined, the two parts 41, 42 of the circuit moving magnetic closing the air gaps, the permanent magnet 3 creates a flux magnetic  which keeps the two circuits 2 and 4 together. The passage from flow  to through contact zones, between fixed circuit 2 and mobile circuit 4, achieves a multiplies the bonding effort (locking function) thanks to the multiplicity of zones contact, using the same feed multiple times.

Lorsque la bobine 5 est alimentée, elle crée un contre-flux circulant en sens inverse du flux  créé par l'aimant permanent 3, ce qui a pour effet de libérer le levier 6 qui pivote alors sous l'action du ressort 7. On note que le contre-flux généré par la bobine 5 traverse l'ensemble du circuit magnétique et les entrefers en série.When the coil 5 is supplied, it creates a counter-flow flowing in the direction reverse of the flux  created by the permanent magnet 3, which has the effect of releasing the lever 6 which then pivots under the action of the spring 7. We note that the counter-flow generated by the coil 5 crosses the entire magnetic circuit and the air gaps in series.

Le dispositif électromagnétique 1 est commandé à partir de capteurs de courant, par l'intermédiaire d'un circuit électronique qui reçoit les signaux des capteurs, les traite de manière à détecter les courts circuits ou courants de surcharge et envoie, à l'apparition d'un tel défaut, un signal de commande à la bobine 5.The electromagnetic device 1 is controlled from sensors current, via an electronic circuit which receives the signals from the sensors, processes them to detect short circuits or overload currents and sends, at the appearance of such a fault, a control signal to the coil 5.

Dans le mode de réalisation des figures 2 à 4, le ressort 7 s'étend dans la partie centrale, le levier 6 portant le circuit mobile 4 étant disposé d'un côté de ce ressort, la bobine 5 et l'aimant permanent 3 étant disposés de l'autre côté de ce ressort. Le ressort 7 s'étend de manière que son axe soit sensiblement perpendiculaire au plan P-P' de translation du porte-contacts 8.In the embodiment of Figures 2 to 4, the spring 7 extends in the central part, the lever 6 carrying the mobile circuit 4 being disposed on one side of this spring, the coil 5 and the permanent magnet 3 being arranged on the other side of this spring. The spring 7 extends so that its axis is substantially perpendicular to the plane P-P 'of translation of the contact carrier 8.

Dans les modes de réalisation des figures 5 et 6, le flux magnétique passe par un noyau central 24 traversant la bobine 5. Dans le mode de réalisation de la figure 6, chaque partie 41, 42, 43 du circuit magnétique mobile est fixée à un levier 6 agissant sur un pôle.In the embodiments of FIGS. 5 and 6, the magnetic flux passes by a central core 24 passing through the coil 5. In the embodiment of the Figure 6, each part 41, 42, 43 of the mobile magnetic circuit is fixed to a lever 6 acting on a pole.

Il est bien entendu que l'on peut, sans sortir du cadre de l'invention, imaginer des variantes et des perfectionnements de détail et de même envisager l'emploi de moyens équivalents.It is understood that one can, without departing from the scope of the invention, imagine variations and refinements of detail and even consider the use of equivalent means.

Claims (5)

Appareil interrupteur comprenant un dispositif à commande électromagnétique (1) doté d'un circuit magnétique constitué par un circuit principal (2) polarisé par un aimant permanent (3) et associé à une bobine de dépolarisation (4) et par un circuit mobile (4) solidaire d'un support mobile (6) soumis à un ressort de rappel (7) et agissant directement ou indirectement sur au moins un pôle de coupure, caractérisé par le fait que le circuit magnétique principal (2) présente au moins deux entrefers (21, 22) en série sur le trajet du flux magnétique () généré par l'aimant permanent (3), le circuit magnétique mobile (4) étant constitué d'au moins deux parties (41, 42) aptes à fermer ces entrefers lorsque le circuit magnétique principal et le circuit magnétique mobile sont accolés et sont traversés par ledit flux magnétique créé par l'aimant permanent, en réalisant ainsi une fonction de verrouillage et en créant une multiplication des forces de verrouillage, le déverrouillage étant assuré par la bobine de dépolarisation (3) dont le contre-flux traverse l'ensemble du circuit magnétique et les entrefers.Switching device comprising a control device electromagnetic (1) with a magnetic circuit consisting of a main circuit (2) polarized by a permanent magnet (3) and associated with a depolarization coil (4) and by a mobile circuit (4) integral with a mobile support (6) subjected to a return spring (7) and acting directly or indirectly on at least one breaking pole, characterized in that the main magnetic circuit (2) has at least two air gaps (21, 22) in series on the path of the magnetic flux () generated by the magnet permanent (3), the mobile magnetic circuit (4) consisting of at least two parts (41, 42) capable of closing these air gaps when the main magnetic circuit and the circuit magnetic mobile are joined and crossed by said magnetic flux created by the permanent magnet, thereby achieving a locking function and creating a multiplication of locking forces, unlocking being ensured by the coil depolarization (3) whose counter-flow crosses the entire magnetic circuit and the air gaps. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les différentes parties (41, 42) du circuit magnétique mobile sont fixées à un levier (6) agissant sur les différents pôles de puissance.Apparatus according to claim 1, characterized in that the different parts (41, 42) of the mobile magnetic circuit are fixed to a lever (6) acting on the different poles of power. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque partie (41, 42, 43) du circuit magnétique mobile est fixée à un levier (6) agissant sur un pôle.Apparatus according to claim 1, characterized in that each part (41, 42, 43) of the mobile magnetic circuit is fixed to a lever (6) acting on a pole. Appareil selon la revendication 1 ou 2 ou 3, caractérisé par le fait que le dispositif (1) est commandé, à partir des capteurs de courant par l'intermédiaire d'un circuit électronique recevant les signaux des capteurs, les traitant de manière à détecter les courts circuits ou courants de surcharge et envoyant, à l'apparition d'un tel défaut, un signal de commande à la bobine (4) de ce dispositif.Apparatus according to claim 1 or 2 or 3, characterized in that the device (1) is controlled, from the current sensors via a electronic circuit receiving the signals from the sensors, processing them so as to detect short circuits or overload currents and sending, on the appearance of such default, a control signal to the coil (4) of this device. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le ressort (7) s'étend dans la partie centrale, le levier (6) portant le circuit mobile (4) étant disposé d'un côté de ce ressort, la bobine (5) et l'aimant permanent (3) étant disposés de l'autre côté de ce ressort.Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized by the fact that the spring (7) extends in the central part, the lever (6) carrying the mobile circuit (4) being arranged on one side of this spring, the coil (5) and the permanent magnet (3) being arranged on the other side of this spring.
EP99400101A 1998-01-16 1999-01-15 Electromagnetically controlled switching apparatus Withdrawn EP0930632A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

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FR9800885A FR2773910B1 (en) 1998-01-16 1998-01-16 ELECTROMAGNETICALLY CONTROLLED SWITCHING APPARATUS
FR9800885 1998-01-16

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EP99400101A Withdrawn EP0930632A1 (en) 1998-01-16 1999-01-15 Electromagnetically controlled switching apparatus

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FR (1) FR2773910B1 (en)

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