ES2208252T3 - Conmutador automatico con electroiman actuador para cortacircuitos. - Google Patents

Abstract

Electroimán para su uso en un conmutador automático, comprendiendo dicho conmutador, alojados en una carcasa (1) aislante, dispositivos (13, 14, 24) de posicionamiento y reposicionamiento manual, contactos (15, 17) de apertura y cierre accionados por dichos dispositivos manuales, dispositivos (18, 19) de disparo para abrir automáticamente dichos contactos, siendo dicho electroimán (11) del tipo de acción rápida para la activación de dichos dispositivos de disparo cuando se produce una sobrecarga, y comprendiendo una primera porción (25) de núcleo ferromagnético fijo, una segunda porción (26) de núcleo ferromagnético móvil, un yugo (31) de cierre de flujo, una bobina (35) formada por hilo conductor aislado, medios (41) elásticos de retorno para mantener dicha segunda porción de núcleo móvil a una distancia, cuando está en reposo, desde la citada primera posición fija; caracterizado porque: dicha primera porción (25) de núcleo ferromagnético fija, posee un orificio (28) axial que aloja un empujador (29) para accionar los citados dispositivos (18, 19) de disparo, y una sección transversal rectangular transversalmente respecto a dicho orificio axial; dicha segunda porción (26) de núcleo ferromagnético móvil, está alineada con la citada primera porción en la dirección de dicho orificio axial, y es móvil en dicha dirección, teniendo dicha segunda porción una sección transversal rectangular perpendicularmente a dicha dirección; dicho electroimán comprende un elemento (27) tubular hecho de material no magnético, y que tiene una sección transversal rectangular hueca, para recibir y alinear mutuamente dichas porciones primera y segunda, y para guiar dicha segunda porción móvil en la citada dirección; dicho yugo (31) de cierre de flujo es integral con la citada primera porción, y está formado por una banda ferromagnética plegada en forma de rectángulo alrededor de dicho elemento (27) tubular, y provisto de rebajes (32, 33) sobre los lados opuestos para la inserción, en dicho yugo, de dicha primera porción de núcleo y de dicho elemento tubular; la citada bobina (35) está arrollada alrededor del citado elemento (27) tubular; dichos medios (41) de recuperación elásticos se encuentran situados por fuera de dicho yugo (31); estando la citada segunda porción de núcleo móvil provista de una posición de reposo predefinida en relación con la citada primera porción, con la formación de un hueco de aire de anchura predefinida, mediante un medio (45) de tope, situado por fuera de dicho yugo; actuando dicha segunda porción de núcleo móvil, a través de dicho espacio de hueco de aire, sobre el citado empujador (29) actuador cuando se energiza dicho electroimán con una corriente que pasa por dicha bobina (35), que es mayor que una intensidad predefinida.

Description

Conmutador automático con electroimán actuador para cortocircuitos.

La presente invención se refiere a un conmutador automático con electroimán actuador para cortocircuitos.

Los conmutadores automáticos modulares y miniaturizados, para su instalación en un raíl, con la disposición adyacente de varios módulos, son bien conocidos.

Un conmutador de este tipo, está formado por una carcasa hecha de material aislante, y que tiene una configuración paralelepipédica en general, con dos lados o caras paralelas más anchas y con caras más pequeñas que corresponden, con referencia a las condiciones de instalación, a una cara trasera, una cara delantera, una cara superior y una cara inferior.

El cuerpo o carcasa está formado por dos semi-carcasas unidas entre sí en un plano paralelo a los lados, y aloja los diversos componentes mecánicos y eléctricos.

La disposición de los diversos componentes y el acceso a los mismos desde el exterior, depende de su función y de los métodos de instalación. Por ejemplo, la cara trasera del cuerpo está prevista para la instalación mecánica del conmutador sobre el soporte, y posee un rebaje para recibir un raíl de soporte sobre el que se asegura el conmutador por medio de dientes deslizantes dispuestos sobre la pared trasera.

Los componentes para la actuación manual del conmutador, están situados en el lado delantero, y una primera y una segunda abrazaderas para la fijación de los terminales eléctricos externos, emergen por el lado inferior y por el lado superior, respectivamente.

Los lados del conmutador deben ser planos, sin áreas elevadas que eviten la disposición adyacente de varios módulos, y no deben tener aberturas para acceso a los componentes internos, salvo a los que sea necesario y estén diseñados específicamente para establecer una interconexión mecánica entre módulos adyacentes.

Para una descripción más detallada de estos conmutadores modulares, se puede hacer referencia a la solicitud de patente internacional núm. WO 96/12292.

Los componentes esenciales que forman parte de un conmutador de este tipo, que deben ser capaces de interrumpir corrientes de alta intensidad, incluyendo corrientes en la gama de varias decenas de amperios, incluyen un electroimán de acción rápida para abrir automáticamente el conmutador en caso de una sobrecarga mayor debida en particular a un cortocircuito.

El electroimán debe ser constructivamente simple, fácil de instalar en el interior del cuerpo, y debe tener características óptimas en términos de fiabilidad y repetitividad operativa.

Además, con relación a las dimensiones modulares del cuerpo, este último debe tener dimensiones compactas, en particular en la dirección perpendicular a los lados del conmutador, y al mismo tiempo no deben dar lugar a pérdidas o caídas de voltaje significativas en el cobre y el hierro que son la causa, bajo condiciones operativas normales (variables dependiendo de la carga), de calentamiento local que puede alterar las características operativas del propio electroimán o de otros dispositivos presentes en el conmutador, tales como, por ejemplo, el sistema de protección térmica bimetal para evitar sobrecargas prolongadas.

Estos inconvenientes son mayores cuanto más compacta es la estructura, y por lo tanto, más pequeña es la dispersión de calor.

Además, la necesidad de dimensiones compactas resulta difícil de combinar con la necesidad de una acción de apertura rápida que requiera una fuerza magnética adecuada de atracción asociada a una carrera operativa significativamente larga de la armadura o del núcleo móvil, y esencialmente, una energía cinética adquirida tan rápidamente como sea posible, y suficiente para accionar el mecanismo de disparo y apertura del conmutador.

Aunque los conmutadores automáticos con un electroimán del tipo de armadura móvil, se encuentran disponibles en el mercado, la solución adoptada más ampliamente, susceptible de alcanzar el mejor comportamiento posible en esta aplicación, consiste en un conmutador con un electroimán de tipo émbolo o de núcleo móvil.

En estos electroimanes, el circuito magnético está compuesto por una primera porción de núcleo cilíndrico fijo, integral con un yugo para el cierre del flujo, y una segunda porción de núcleo cilíndrico móvil, alineada axialmente con la primera porción, y separada de la misma por un hueco de aire.

Un capuchón de plástico, cilíndrico, hueco, que se acopla a presión sobre la primera porción de núcleo, actúa como guía axial para la porción móvil, la cual se inserta libremente en el interior del capuchón, y con su extremo cerrado forma un tope de apoyo contra el que es empujado el núcleo móvil por medio de un vástago actuador, que pasa libremente por el interior de una cavidad axial del núcleo fijo, y a su vez es derivado o, en otras palabras, "polarizado" por medio de un resorte helicoidal de compresión que se aloja también en la citada cavidad.

Montado sobre el capuchón, se encuentra un bobinado helicoidal de hilo conductor, con una sección transversal circular relativamente gruesa (2 - 2,5 mm), para excitar el electroimán.

Aunque relativamente simple, esta solución tiene varios inconvenientes:

- el núcleo fijo, debido a la presencia del vástago actuador y, aún más, del resorte de polarización, tiene una sección de trabajo relativamente pequeña para el flujo magnético, en relación con el núcleo móvil, con una distribución consiguiente no uniforme de la inducción magnética en el interior de la sección, en particular el hueco de aire, lo que da como resultado pérdidas adicionales (el electroimán se excita con una corriente alterna), y para las mismas condiciones de excitación, la generación de una fuerza de atracción que es menor que la que se conseguiría con un núcleo de sección maciza;

- el electroimán no puede ser establecido para diferentes condiciones operativas, siendo necesario para conseguir estas condiciones el hecho de diversificar la producción con la utilización, en los diversos casos, de resortes de polarización con características de elasticidad diferentes;

- también en el cobre, debido a los flujos dispersos que afectan al bobinado, se producen pérdidas adicionales y no poco importantes debido a las corrientes parásitas;

- finalmente, el diseño constructivo no permite una reducción de las dimensiones, ni la producción de conmutadores modulares automáticos de pequeño espesor, menor que el definido normalmente como estándar de 17,5 mm.

Este último requisito es particularmente importante en instalaciones domésticas en las que, por motivos de seguridad, la instalación debe ser dividida en un número de secciones tan grande como sea posible, protegidas individualmente por conmutadores automáticos, ajustado cada uno de ellos de acuerdo con las diversas cargas máximas posibles esperadas.

Un conmutador automático de acuerdo con las características mencionadas anteriormente, se encuentra descrito en el documento EP-A-0 621 618.

El objeto de la presente invención consiste en proporcionar un conmutador automático con electroimán actuador para cortocircuitos, que posee unas características estructurales y funcionales tales como para superar los inconvenientes mencionados en lo que antecede, descritos con relación a la técnica anterior.

Este objeto ha sido alcanzado por medio de un conmutador automático que comprende, alojados en una carcasa aislante, dispositivos de posicionamiento y reposicionamiento manuales, contactos de apertura y cierre accionados por medio de los citados dispositivos manuales, dispositivos de disparo para abrir automáticamente los citados contactos, y un electroimán de actuación rápida para la activación de los citados dispositivos de disparo cuando se produce una sobrecarga, caracterizados porque dicho electroimán, que es del tipo de núcleo (émbolo) móvil, consiste en:

- una primera porción de núcleo ferromagnético fijo, que tiene un orificio axial que aloja un empujador o golpeador para accionar los citados dispositivos de disparo, y una sección rectangular transversalmente a dicho orificio axial;

- una segunda porción de núcleo ferromagnético móvil alineada con la citada primera porción en la dirección de dicho orificio axial, y móvil en dicha dirección, teniendo la citada segunda porción una sección transversal rectangular perpendicularmente a dicha dirección;

- un elemento tubular hecho de material no magnético, y que tiene una sección transversal rectangular hueca, para recibir y alinear mutuamente las citadas porciones primera y segunda, y para guiar dicha segunda porción móvil en la citada dirección;

- un yugo de cierre de flujo que es integral con la citada primera porción, y que está formado por una banda ferromagnética plegada en forma de rectángulo alrededor de dicho elemento tubular, y dotado de rebajes en los lados opuestos para la inserción, en dicho yugo, de la citada primera porción de núcleo y de dicho elemento tubular;

- una bobina formada por hilo conductor aislado, arrollado alrededor de dicho elemento tubular;

- medios de retorno elásticos, situados por fuera de dicho yugo, para mantener la citada segunda porción de núcleo móvil a una distancia, cuando está en reposo, desde la citada primera porción fija, y

- medios de tope, situados por fuera de dicho yugo, para proporcionar a dicha segunda porción de núcleo móvil, una posición de reposo predeterminada en relación con dicha primera porción, con la formación de un hueco de aire de anchura predefinida;

- actuando dicha segunda porción de núcleo móvil, a través de dicho hueco de aire, sobre el mencionado empujador actuador cuando se energiza dicho electroimán mediante una corriente en la citada bobina que es mayor que una intensidad predefinida.

La presente invención solventa los inconvenientes de la técnica anterior, está capacitada para satisfacer el requisito mencionado en lo que antecede, y proporciona un conmutador automático que es simple y barato de fabricar, y se ha dotado de un electroimán para su protección contra cortocircuitos que es seguro, fiable, rápido y efectivo para una amplia gama de corrientes, y que da como resultado pérdidas adicionales mínimas, y que al mismo tiempo tiene dimensiones pequeñas en la dirección perpendicular a los lados del conmutador.

A título de ventaja adicional, la estructura del electroimán permite, sin diversificación de los componentes durante la producción, la preparación, durante el montaje final, de conmutadores modulares del mismo tipo, que tienen características operativas diferentes.

Los detalles característicos y las ventajas de la invención, se pondrán de manifiesto de forma más clara a partir de la descripción que sigue de una realización preferida, y a partir de los dibujos que se acompañan, en los que:

- la figura 1 es una vista global, seccionada según una dirección paralela a los laterales, de un conmutador automático de acuerdo con la presente invención, y

- la figura 2 es una vista en perspectiva, despiezada, de los diversos componentes que forman el electroimán del conmutador conforme a la figura 1.

Con referencia a la figura 1, el conmutador automático comprende un cuerpo 1 hecho de material aislante, y que consiste en dos semi-carcasas que se unen entre sí, y una de las cuales ha sido representada en sección con el fin de mostrar la estructura interna de las dos semi-carcasas.

La estructura y la nervadura interna de las dos semi-carcasas, se acoplan entre sí de una manera adecuada y con el posicionamiento preciso de las dos semi-carcasas, cada una con respecto a la otra, así como de los diversos componentes alojados en la carcasa, unos en relación con los otros.

Las dos semi-carcasas se fijan entre sí por medio de tornillos o remaches que pasan a través de orificios 2, 3, 4, 5, 6, perpendiculares al plano del dibujo.

El conmutador modular representado, se ha dotado de un rebaje 7 en el lado trasero para recibir un raíl estándar DIN sobre el que se fija por medio de correderas dentadas, no representadas.

Una pluralidad de componentes mecánicos y eléctricos, han sido alojados y posicionados de forma precisa en el interior de la carcasa, en particular:

- una primera y una segunda abrazadera/terminal 8, 9 respectivamente, para conexión eléctrica con los cables externos;

- una banda 10 bimetálica que tiene un extremo conectado eléctrica y mecánicamente al terminal 8;

- un electroimán 11;

- un laberinto 12 de extinción de arco eléctrico, conocido también como celda de desionización;

- una palanca 13 de posicionamiento manual, que ha sido abisagrada a un perno 14 formado en, o enganchado a, la carcasa, y conectado a una varilla 24 de posicionamiento;

- un contacto 15 fijo que está soportado por una pieza 16 extrema metálica rígida del electroimán 11, conectada eléctricamente a un extremo del bobinado del electroimán, estando el otro extremo del bobinado conectado al terminal 9;

- un contacto 17 móvil en el extremo de un brazo 18 de contacto, conectado eléctricamente a la banda 10 bimetálica por medio de un trenzado flexible de cobre;

- un dispositivo de disparo que comprende el brazo de contacto y otros elementos identificados en conjunto por medio del número de referencia 19;

- una corredera 20 para su conexión unidireccional a la banda bimetálica del dispositivo de disparo;

- un electrodo 21 de conmutación y guiado de arco eléctrico, conectado eléctricamente a la banda bimetálica.

Todos estos dispositivos, salvo en lo que se refiere al electroimán 11, no caen dentro del alcance de la invención, pero se mencionan con el fin de proporcionar una idea general de la complejidad del conmutador, las dificultades de montaje, y los requisitos relativos a la compacidad y dimensiones mínimas que deben satisfacer los diversos componentes con el fin de permitir que los mismos puedan ser alojados en un contenedor plano de pequeño tamaño.

El principio de funcionamiento de un conmutador de este tipo, es conocido: cuando se posiciona manualmente el dispositivo 18, 19 de disparo, se cierran los dos contactos 15, 17 y se establece continuidad eléctrica entre los terminales 8 y 9, de tal modo que fluye una corriente por el bobinado del electroimán y por la banda bimetálica para la alimentación de una carga general externa.

Por lo tanto, resulta obvio que estos elementos deben tener una resistencia (o de forma más general, una impedancia) que sea mínima, con el fin de no extraer potencia de la carga, y para evitar, hasta un cierto grado, la generación de calor en el interior del conmutador.

En caso de sobrecarga prolongada o de cortocircuito, el dispositivo de protección térmica respectivo (banda 10 bimetálica), y el dispositivo de protección magnética (electroimán 11), activan el dispositivo de disparo, provocando la apertura de los contactos 15 y 17.

El arco eléctrico que se produce con la apertura de los contactos eléctricos, pasa desde el contacto 17 sobre el electrodo 21 de guiado de arco, y se extingue en la celda de desionización.

Con el fin de asegurar una extinción rápida del arco, la apertura de los contactos debe ser particularmente rápida. Esto se consigue por medio de un resorte relativamente potente que se pone bajo tensión mediante una palanca de actuación manual y que forma parte del dispositivo de disparo.

Esto, sin embargo, no es suficiente: con el fin de activar el dispositivo de disparo, es necesario tener una cierta energía que, en caso de cortocircuito, debe hacerse disponible tan rápidamente como sea posible, tan pronto como se produzca el cortocircuito.

Esta energía se proporciona mediante la excitación del electroimán 11, debido al efecto de la corriente de cortocircuito.

La estructura del electroimán 11 se ha representado en detalle en la vista despiezada de la figura 2.

El electroimán comprende un núcleo magnético que consiste en una primera porción 25 fija y una segunda porción 26 móvil que están alineadas cada una con la otra, en dirección axial.

El núcleo no cilíndrico y en forma de prisma posee, perpendicularmente con respecto a la dirección axial, una sección transversal rectangular (que tiene en una realización preferida, a efectos de guiado, dimensiones laterales de 3,5 x 8 mm), con bordes ligeramente redondeados, y que se aloja parcialmente en un elemento 27 tubular de alineamiento y guiado que posee también una sección transversal rectangular, y que se realiza mediante extrusión o moldeo de plástico, por ejemplo con un espesor comprendido en el intervalo de 0,3 - 0,4 mm.

La porción de núcleo fija posee, en dirección axial, un orificio pasante 28 cilíndrico con un diámetro comprendido en el intervalo de 1 - 1,4 mm, en cuyo interior se encuentra insertado libremente un empujador 29 actuador de material no magnético, metálico o plástico, de baja conductividad.

Cerca del extremo opuesto al que se enfrenta a la porción 26 móvil, la porción 25 de núcleo fijo posee una ranura 30 anular con lados perpendiculares al eje del núcleo para su fijación, mediante encaje, en un yugo 31.

El yugo 31 está formado a partir de una banda de material ferromagnético con sección transversal comprendida, por ejemplo, en el intervalo de 7 x 1,5 - 2 mm, plegada de modo que forma un marco rectangular con dimensiones de alrededor de 20 x 16 mm y una altura igual a la anchura de la banda (7 mm).

Un rebaje 32 para su unión, mediante encaje, con el rebaje 30 extremo del núcleo 25 fijo, se ha formado en uno de los lados más cortos del yugo. El lado opuesto del yugo tiene, formado en el mismo, un rebaje 33 rectangular para alojamiento de un extremo del elemento 27 de guía tubular que se encaja, de manera similar, con las porciones de núcleo alojadas en el mismo, en el interior del yugo, con las dimensiones más pequeñas orientadas en la dirección de la extensión en altura del marco.

El lado más corto del yugo, donde se encuentra presente el rebaje 32, posee una pieza 16 metálica fijada al mismo, mediante soldadura eléctrica por puntos, para soportar el contacto fijo del conmutador, habiéndose dotado también dicha pieza extrema de un rebaje 34 que se superpone al rebaje 32 para su unión, mediante encaje, con la porción de núcleo fija.

El elemento 27 tubular posee, dispuesto sobre el mismo, un bobinado 35 formado por medio de un hilo conductor preferentemente plano que tiene sección transversal rectangular (mediante una guía, 2,4 x 1,3 mm), y plegada de manera que forma espiras sustancialmente rectangulares con el espesor menor del cobre orientado perpendicularmente con respecto a la dirección axial del núcleo.

De esta forma, el bobinado se aloja completamente en el interior del yugo, con una dimensión, en la dirección de la extensión en altura del yugo, no mayor que su altura.

Rebajes 36, 37 adecuados del yugo 31 permiten, sin incremento de las dimensiones, que los extremos 38, 39 del bobinado pasen por fuera del yugo con el fin de ser fijados, respectivamente, por soldadura, a la pieza 16 extrema metálica provista, a este efecto, de una pestaña 40 que se extiende más allá del extremo del yugo, y al terminal 9 (figura 1) del conmutador.

La estructura del electroimán se completa con un resorte 41 helicoidal torsionalmente operativo, con un brazo 42 de trabajo abisagrado a un orificio 43 formado en el extremo del núcleo 26 móvil opuesto al adyacente al núcleo 25 fijo.

La función del resorte consiste en derivar o "polarizar" el núcleo 26 móvil hacia la posición de reposo, y oponerse a la fuerza de atracción que se ejerce sobre el último cuando el bobinado del electroimán tiene corrientes que pasan a su través, que caen dentro de las condiciones operativas normales, y que por lo tanto no provocan la apertura del conmutador.

Volviendo a considerar la figura 1, todas las partes del electroimán 11, mostradas en sección transversal, pueden ser vistas claramente.

En particular, se puede ver que la nervadura interna del interior de la carcasa, tal como el nervio 44 por ejemplo, forma un asiento para el posicionamiento estable y preciso del yugo y de la pieza 16 extrema integral con aquél (y por lo tanto del electroimán en su totalidad), así como también un tope 45 contra el que apoya el extremo del núcleo móvil, y define así exactamente la posición de apoyo en relación con la parte fija, y por consiguiente, la anchura del hueco de aire en la condición de reposo.

El resorte 41 helicoidal de retorno, se ha montado pivotablemente en un perno 46 que puede ser formado integralmente con la carcasa (o, si es un componente separado, fijado en el interior de la carcasa en una posición predefinida), y empujando con su brazo operativo 42 el núcleo móvil contra la superficie 45 de tope.

La fuerza ejercida por el resorte depende de su condición de pre-tensionado: esto se establece mediante la fijación del extremo 47 del resorte en una posición adecuada por medio de un enganche en una muesca formada en el interior de la carcasa, de modo que esto produce un ángulo predefinido del arrollamiento del resorte con respecto a su configuración de reposo.

Según se muestra en la figura 1, la carcasa puede estar dotada de varias muescas, tales como 48, 49, con el fin de provocar que el resorte 42 adopte una de las diversas condiciones pretensionadas posibles, que pueden elegirse durante el montaje, con el fin de definir una de las diversas capacidades operativas del conmutador, lo que se expresa generalmente en amperios (por ejemplo, 15 - 25 - 50 A).

La utilización de un resorte helicoidal con el brazo y la porción extrema, aunque se prefiere, no es esencial: el medio de retorno podría ser construido también de otra manera, por ejemplo a modo de palanca montada pivotablemente en el perno 46 y de forma completamente equivalente al brazo 42, y que sería derivada o "polarizada" por medio de un resorte de extensión que se fija, por un lado, a la palanca, y por el otro lado, a un perno o muesca (incluyendo uno de varios pernos o muescas), dispuesto/a apropiadamente en el espacio disponible entre el dispositivo de posicionamiento manual (13, 14) y el electroimán 11.

A título de perfeccionamiento adicional, que incluye solamente una diversificación de producción mínima durante la etapa de montaje final, también es posible establecer la anchura del hueco de aire en la condición de reposo con el fin de optimizar el tiempo de actuación del electroimán dependiendo de la capacidad asignada al mismo. A este efecto, el tope 45, en vez de ser integral con la carcasa, puede consistir en una banda que tenga un espesor definido en función de la capacidad, que se inserta en un asiento de la carcasa.

De este modo, está claro que, con la estructura de electroimán descrita, resulta posible conseguir ventajas sustanciales:

- la sección de trabajo para el flujo, por el interior del circuito magnético, en particular por dentro del núcleo, es prácticamente uniforme y de un valor adecuado para conseguir una elevada fuerza de atracción, con distribución uniforme del flujo; en este sentido, se debe recordar que, para una misma fuerza nI magnética impulsora (n = número de espiras; I = intensidad de corriente), que actúe dentro del circuito, la fuerza de atracción ejercida sobre el núcleo móvil es proporcional al área A de la sección del circuito magnético en la zona del hueco de aire;

- las pérdidas adicionales debidas a histéresis en el interior del circuito magnético, se mantienen en un mínimo debido a una distribución uniforme del flujo;

- las pérdidas adicionales debidas a corrientes parásitas en el bobinado, se mantienen también en un mínimo debido a que los conductores tienen, en dirección perpendicular a los inevitables flujos dispersos, un espesor más pequeño y por lo tanto una sección transversal mínima;

- el uso de un resorte de polarización fuera del circuito magnético, además de asegurar, como ya se ha dicho, una distribución más uniforme del flujo magnético, ofrece la posibilidad de establecer las condiciones operativas del electroimán sin necesidad de diversificación sustancial durante la producción;

- debido a las pequeñas dimensiones del electroimán en la dirección perpendicular a los lados del conmutador (en relación con la disposición en el interior de la carcasa), es posible proporcionar conmutadores modulares que tengan un espesor reducido.

Claims (8)

1. Electroimán para su uso en un conmutador automático, comprendiendo dicho conmutador, alojados en una carcasa (1) aislante, dispositivos (13, 14, 24) de posicionamiento y reposicionamiento manual, contactos (15, 17) de apertura y cierre accionados por dichos dispositivos manuales, dispositivos (18, 19) de disparo para abrir automáticamente dichos contactos,

siendo dicho electroimán (11) del tipo de acción rápida para la activación de dichos dispositivos de disparo cuando se produce una sobrecarga, y comprendiendo una primera porción (25) de núcleo ferromagnético fijo, una segunda porción (26) de núcleo ferromagnético móvil, un yugo (31) de cierre de flujo, una bobina (35) formada por hilo conductor aislado, medios (41) elásticos de retorno para mantener dicha segunda porción de núcleo móvil a una distancia, cuando está en reposo, desde la citada primera posición fija;

caracterizado porque:

- dicha primera porción (25) de núcleo ferromagnético fija, posee un orificio (28) axial que aloja un empujador (29) para accionar los citados dispositivos (18, 19) de disparo, y una sección transversal rectangular transversalmente respecto a dicho orificio axial;

- dicha segunda porción (26) de núcleo ferromagnético móvil, está alineada con la citada primera porción en la dirección de dicho orificio axial, y es móvil en dicha dirección, teniendo dicha segunda porción una sección transversal rectangular perpendicularmente a dicha dirección;

- dicho electroimán comprende un elemento (27) tubular hecho de material no magnético, y que tiene una sección transversal rectangular hueca, para recibir y alinear mutuamente dichas porciones primera y segunda, y para guiar dicha segunda porción móvil en la citada dirección;

- dicho yugo (31) de cierre de flujo es integral con la citada primera porción, y está formado por una banda ferromagnética plegada en forma de rectángulo alrededor de dicho elemento (27) tubular, y provisto de rebajes (32, 33) sobre los lados opuestos para la inserción, en dicho yugo, de dicha primera porción de núcleo y de dicho elemento tubular;

- la citada bobina (35) está arrollada alrededor del citado elemento (27) tubular;

- dichos medios (41) de recuperación elásticos se encuentran situados por fuera de dicho yugo (31);

- estando la citada segunda porción de núcleo móvil provista de una posición de reposo predefinida en relación con la citada primera porción, con la formación de un hueco de aire de anchura predefinida, mediante un medio (45) de tope, situado por fuera de dicho yugo;

- actuando dicha segunda porción de núcleo móvil, a través de dicho espacio de hueco de aire, sobre el citado empujador (29) actuador cuando se energiza dicho electroimán con una corriente que pasa por dicha bobina (35), que es mayor que una intensidad predefinida.

2. Electroimán de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha bobina (35) está formada por hilo conductor aislado de sección transversal rectangular, arrollado alrededor de dicho elemento (27) tubular, con un lado mayor de dicha sección transversal rectangular del hilo enfrentado a dicho elemento tubular.

3. Conmutador automático, que comprende, alojados en una carcasa (1) aislante, dispositivos (13, 14, 24) de posicionamiento y reposicionamiento manual, contactos (15, 17) de apertura y cierre accionados por dichos dispositivos manuales, dispositivos (18, 19) de disparo para abrir automáticamente dichos contactos, y un electroimán (11) de acción rápida, de acuerdo con la reivindicación 1, para activar los citados dispositivos de disparo cuando se produce una sobrecarga, comprendiendo dicho electroimán una primera porción (25) de núcleo ferromagnético fija, una segunda porción (26) de núcleo ferromagnético móvil, un yugo (31) de cierre de flujo, una bobina (35) formada por hilo conductor aislado, medios (41) de retorno elásticos para mantener dicha segunda porción de núcleo móvil a una distancia, cuando está en reposo, desde la citada primera posición fija, estando dicho conmutador automático caracterizado porque:

- dicha primera porción (25) de núcleo ferromagnético fija posee un orificio (28) axial que aloja un empujador (29) para accionar los citados dispositivos (18, 19) de disparo, y una sección transversal rectangular transversalmente a dicho orificio axial;

- dicha segunda porción (26) de núcleo ferromagnético móvil está alineada con la citada primera porción en la dirección de dicho orificio axial y es móvil en dicha dirección, teniendo la citada segunda porción una sección transversal rectangular perpendicularmente a dicha dirección;

- dicho electroimán comprende un elemento (27) tubular hecho de material no magnético, y que posee una sección transversal rectangular hueca, para recibir y alinear mutuamente dichas porciones primera y segunda, y para guiar la citada segunda porción móvil en la citada dirección;

- dicho yugo (31) de cierre de flujo es integral con la citada primera porción, y está formado por una banda ferromagnética plegada en forma de rectángulo alrededor de dicho elemento (27) tubular, y provisto de rebajes (32, 33) en los lados opuestos para la inserción, en dicho yugo, de la citada primera porción de núcleo y de dicho elemento tubular;

- dicha bobina (35) está arrollada alrededor de dicho elemento (27) tubular;

- dichos medios (41) elásticos de retorno, están situados por fuera de dicho yugo (31);

- comprendiendo dicho conmutador automático medios (45), de tope situados por fuera de dicho yugo, para dotar a dicha segunda porción de núcleo móvil con una posición de reposo predefinida en relación con dicha primera porción, con la formación de un hueco de aire de anchura predeterminada;

- actuando dicha segunda porción de núcleo móvil, a través de dicho hueco de aire, sobre el citado empujador (29) actuador cuando se energiza dicho electroimán mediante una corriente que pasa por la citada bobina (35), que es mayor que una intensidad predefinida.

4. Conmutador automático de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicha bobina (35) está formada por hilo conductor aislado de sección transversal rectangular, arrollado alrededor de dicho elemento (27) tubular, con un lado mayor de dicha sección transversal rectangular del hilo enfrentado a dicho elemento tubular.

5. Conmutador automático de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, en el que dicho medio (45) de tope consiste en una superficie de apoyo para la citada segunda porción de núcleo, formada integralmente en la carcasa (1) citada, en una posición predefinida en relación con el medio (44) de posicionamiento de dicho yugo, estando también dichos medios formados integralmente con dicha carcasa.

6. Conmutador automático de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, en el que dicho medio (45) de tope consiste en una banda de espesor adecuado, separada de dicha carcasa (1) y alojada en la citada carcasa (1) en una posición predeterminada en relación con los medios (44) de posicionamiento de dicho yugo, formados integralmente en dicha carcasa.

7. Conmutador automático de acuerdo con las reivindicaciones 3-6 anteriores, en el que dichos medios elásticos de retorno consisten en un resorte (41) helicoidal con una porción (47) extrema y un brazo (42) de trabajo, montado en un perno de soporte (46) en dicha carcasa, estando dicho brazo de trabajo asegurado a un ojete (43) de dicha segunda porción (26) de núcleo móvil, estando dicha porción (47) extrema constreñida en el interior de una muesca (48, 49) formada por dentro de la citada carcasa.

8. Conmutador automático de acuerdo con la reivindicación 6, en el que dicha carcasa (1) se ha dotado interiormente de una pluralidad de muescas (48, 49) de tope para la citada porción (47) extrema, con el fin de dotar a dicho resorte (41) con un grado selectivo de pre-tensionado, dependiendo de la muesca en la que esté constreñida dicha porción extrema.