KR101916085B1

KR101916085B1 - 전자기 액추에이터

Info

Publication number: KR101916085B1
Application number: KR1020167014814A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 한; 볼프강 퀸
Original assignee: 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2014-11-07
Publication date: 2018-11-08
Also published as: JP2017502506A; EP3053171B1; CN105765675A; KR20160081972A; ZA201602625B; EP3053171A1; DE102013224662A1; CA2932214A1; US20160293364A1; CA2932214C; WO2015082171A1; US10217586B2; CN105765675B

Abstract

본 발명은 자계를 생성하기 위한 계자 권선(80) 및 이동식 전기자(60)를 포함하는, 전자기 액추에이터(10)를 구동하기 위한 방법에 관한 것이고, 방법에서, 사전 설정된 시작 위치로부터 사전 설정된 끝 위치로 전기자(60)를 이동시키기 위해, 계자 권선(80)에서 자속이 생성되고, 실제 값(Φist(t))을 형성하기 위하여 계자 권선(80)을 통한 자속 또는 계자 권선(80)을 통한 자속과 상호연관되는 자속 변수가 측정된다. 본 발명은, 시작 위치로부터 끝 위치로 전기자(60)를 이동시키기 위해, 계자 권선(80)을 통한 자속이 조절되는 것, 즉, 실제 값(Φist(t))의 특성이 고정적으로 사전 설정된 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))에 상응하는 방식으로 조절되는 것을 제공한다.

Description

전자기 액추에이터 {ELECTROMAGNETIC ACTUATOR}

본 발명은 자계를 생성하기 위한 여자기 권선 및 이동식 전기자를 포함하는 전자기 액추에이터(actuator)를 구동하기 위한 방법에 관한 것이고, 이러한 방법에서 사전 정의된 시작 위치로부터 사전 정의된 끝 위치로 전기자를 이동시키기 위해, 여자기 권선에서 자속이 생성되고, 실제 값을 형성하는 것에 의해 여자기 권선을 통한 자속 또는 여자기 권선을 통한 자속과 상호연관되는 자속 변수가 측정된다.

이러한 방법은 독일 공개 특허 출원 DE 195 44 207 A1로부터 공지되어 있다. 상기 공지된 방법에서, 전기자 움직임 동안 액추에이터의 전기자의 움직임을 제어하기 위해, 구체적으로, 그중에서도, 액추에이터의 여자기 권선을 통해 흐르는 자속을 평가함으로써, 움직임 변수, 즉, 전기자의 가속도, 속도 및 각각의 위치가 결정된다. 여자기 권선을 통한 전류는 계산된 움직임 변수를 사용하여 액추에이터에 대해 사전 정의된 움직임 시퀀스(sequence)를 준수하는 것과 관련하여 제어된다.

본 발명은 도입부에 기재된 유형의 방법을 단순화할 목적에 기반을 둔다.

이러한 목적은 청구항 1에 따른 특징을 갖는 방법에 의하여 본 발명에 따라 달성된다. 본 발명에 따른 방법에 대한 유리한 개선점들은 종속 청구항에 명시된다.

따라서, 시작 위치로부터 끝 위치로 전기자를 이동시키기 위해, 여자기 권선을 통한 자속이 조절되는 것, 더 정확하게는 실제 값의 프로필이 고정적으로 사전 정의된 설정점 자속 곡선에 상응하는 방식으로 조절되는 것이 본 발명에 따라 제공된다.

본 발명에 따른 방법의 큰 장점은, 상기 방법에서, 전기자의 움직임 파라미터의 결정 또는 계산이 의도적으로 생략된다는 사실로 보여질 것이다. 대신에, 본 발명에 따르면, 여자기 권선을 통한 자속은 고정적으로 사전 정의된 설정점 자속 곡선을 기반으로 조절된다. 따라서, 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위해, 필요한 모든 것은 여자기 권선을 통한 자속의 실제 값, 또는 여자기 권선을 통한 자속과 상호연관되는 자속 변수를 측정하는 것과, 사전 정의된 설정점 자속 곡선이 준수되는 방식으로 여자기 권선을 구동하는 것이다. 전기자의 실제 움직임 행위는 본 발명에 따른 조절의 측면에서 어떠한 역할도 하지 않아서, 본 방법은, 예를 들어, 도입부에 언급된 종래 기술의 방법보다 상당히 더 용이하게 수행될 수 있다는 결과를 야기한다.

조절 과정의 실행과 관련하여, 실제 값이 사전 정의된 설정점 자속 곡선에 상응하는 방식의 조절 방법의 범주 내에서, 여자기 권선에서의 전압 및/또는 여자기 권선을 통한 전류가 조절되는 경우에 유리한 것으로 간주된다.

전기자의 정의된 가속도를 보장하기 위해, 설정점 자속 곡선은, 해당 설정점 자속 곡선이 영으로부터 사전 정의된 램프 끝 값으로 상승하는 상승 램프 구간을 갖는 경우에 유리한 것으로 간주된다.

전기자가 그의 끝 위치에 도달한 후에 거기에 유지되는 것을 보장하기 위해, 설정점 자속 곡선은, 해당 설정점 자속 곡선이 일정한 유지 값을 갖는 유지 구간을 갖는 경우에 유리한 것으로 간주되며, 여기서, 유지 값은 여자기 코일을 통한 자속이 전기자를 끝 위치에 유지할 수 있도록 하는 방식으로 치수화된다.

바람직하게는, 설정점 자속 곡선은 상승 램프 구간, 유지 구간 및 이들 사이에 위치하는 적어도 하나의 중간 구간을 갖는다.

전기자의 끝 위치로의 가능한 가장 신속한 움직임을 유발하기 위해, 설정점 자속 곡선은, 설정점 자속 값이 유지 구간에서보다 더 큰 가속 구간을 중간 구간으로서 또는 중간 구간들 중 적어도 하나로서 갖는 경우에 유리한 것으로 간주된다.

액추에이터의 가능한 최소 마모를 달성하기 위하여, 전기자가 끝 위치에 도달할 때 전기자가 너무 빠르지 않은 경우에 유리한 것으로 간주되고; 따라서, 설정점 자속 곡선은, 설정점 자속 값이 유지 구간에서보다 더 작은 제동 구간을 중간 구간 또는 중간 구간들 중 적어도 하나로서 갖는 경우에 유리한 것으로 간주된다.

실제 값의 측정과 관련하여, 여자기 권선을 통한 자속, 또는 여자기 권선을 통한 자속과 상호연관되는 자속 변수가 홀 센서에 의하여 측정되는 경우에 유리한 것으로 간주된다.

대안적으로 또는 추가적으로, 여자기 권선을 통한 자속 또는 여자기 권선을 통한 자속과 상호연관되는 자속 변수는, 코일 전압 측정 값을 형성하는 것에 의해 여자기 코일에서의 전압, 또는 여자기 권선을 또한 관통하는 자속에 의해 혹은 그에 비례하는 자속에 의해 관통되는 보조 코일에서의 전압을 측정함으로써, 그리고 적어도 또한 코일 전압 측정 값의 통합에 의해 실제 값을 결정함으로써 측정되도록 규정될 수 있다.

본 발명은 추가로 자계를 생성하기 위한 여자기 권선, 이동식 전기자, 실제 값을 형성하는 것에 의해 여자기 권선을 통한 자속 또는 여자기 권선을 통한 자속과 상호연관되는 자속 변수를 측정하기 위한 센서, 및 여자기 권선을 구동하기 위한 제어 디바이스를 갖는 액추에이터에 관한 것이다.

이러한 액추에이터와 관련하여, 본 발명은, 제어 디바이스가, 실제 값의 시간 프로필이 고정적으로 사전 정의된 설정점 자속 곡선에 상응하는 그러한 전류를 여자기 권선에 적용하는 방식으로 구성되는 것을 제안한다.

본 발명에 따른 액추에이터의 장점과 관련하여, 본 발명에 따른 방법에 대한 상기 진술을 참조한다.

기재된 액추에이터가 전기적 스위치를 갖는 배열에 사용되고 전기적 스위치를 켜거나 끄는 역할을 하는 경우에 특히 유리한 것으로 간주된다. 따라서, 본 발명은 또한 전기적 스위치를 갖는 배열에 관한 것이다.

본 발명은, 여기서, 예로서, 예시적 실시예를 참조로 하여 하기 더 자세하게 설명될 것이다.
도 1은 액추에이터 및 액추에이터에 연결된 전기적 스위치를 갖는 배열의 예시적 실시예를 도시하고, 여기서 액추에이터는 여자기 권선, 제어 디바이스, 및 자속을 측정하기 위해 제어 디바이스에 연결된 보조 코일을 갖는다.
도 2는 사전 정의된 설정점 자속 곡선의 제1 예시적 실시예를 도시하고, 도 1에 따른 제어 디바이스는 자속을 조절할 수 있다.
도 3은 도 1에 따른 제어 디바이스가 자속을 조절할 수 있다는 것을 기반으로 하는 사전 정의된 설정점 자속 곡선의 제2 예시적 실시예를 도시한다.
도 4는 도 1에 따른 제어 디바이스가 자속을 조절할 수 있는 사전 정의된 설정점 자속 곡선의 제3 예시적 실시예를 도시한다.
도 5는 액추에이터 및 전기적 스위치를 갖는 배열의 예시적 실시예를 도시하고, 여기서 액추에이터는 여자기 권선, 제어 디바이스, 및 자속을 측정하기 위해 제어 디바이스에 연결된 홀 센서를 갖는다.
도 6은 액추에이터 및 전기적 스위치를 갖는 배열의 예시적 실시예를 도시하며, 여기서 액추에이터는 여자기 권선 및 제어 디바이스를 갖고, 자속을 측정하기 위해 여자기 권선을 사용한다.

개관을 위해, 도면에서 동일하거나 비슷한 컴포넌트들에 대해 항상 동일 참조 기호가 사용된다.

도 1은 전기적 스위치(20)를 위한 전자기 드라이브(10) 형태의 액추에이터를 도시하며; 스위치(20)는 예를 들어 전력 스위치일 수 있다. 전기적 스위치(20)는 이동식 스위칭 접촉부(21) 및 고정 스위칭 접촉부(22)를 포함한다.

이동식 스위칭 접촉부(21)는 스프링 디바이스(40)와 상호작용하는 전자기 드라이브(10)의 드라이브 로드(30)에 연결된다. 게다가, 추가 드라이브 로드(50)가 스프링 디바이스(40)에 결합되고 전자기 드라이브(10)의 이동식 전기자(60)에 연결된다.

전기자(60)는 사전 정의된 슬라이딩 방향(P)을 따라 왕복 움직임을 수행할 수 있고, 그 과정에서, 드라이브(10)의 요크(70)의 방향으로 이동할 수 있다. 도 1은, 요크(70)와 연결되지 않은 개방 위치 (또한 시작 위치로 하기에 지칭됨)에서 실선으로 전기자(60)를 도시한다. 전기자(60)의 개방 위치에서, 개방 위치에는 이동식 스위칭 접촉부(21)가 존재하고, 이 또한 도 1에서 실선으로 도시된다. 파선 및 참조 기호(61 및 21a)는, 상기 전기자(60)가 자기 요크(70)에 얹혀 있는 위치인, 전기자(60)의 폐쇄 위치 (또한 하기에 끝 위치로 지칭됨), 및 이동식 스위칭 접촉부의 폐쇄 위치를 도시한다.

스프링 디바이스(40)의 기능은, 그 중에서도, 스위치(20)의 폐쇄 상태에서 사전 정의된 접촉부 압력을 이용가능하게 만드는 것에 있으며; 도 1에 따른 예시적 실시예에서, 스프링 디바이스(40)는 도 1에서 상향으로 추가 드라이브 로드(50)를 눌러, 전기자(60)는 그것을 개방 위치로 이동시키는 스프링력을 항상 받게 되는 결과를 야기하고, 상응하는 큰 유지력에 의해 폐쇄 상태로 보상되어야 한다.

전기적 스위치(20)가 전자기 드라이브(10)에 의해 폐쇄되면, 전류(I(t))는 제어 디바이스(100)에 의하여 여자기 권선(80) 내로 공급되고, 상기 전류(I(t))는 여자기 권선 내에 자속을 유발하고 스프링 디바이스(40)의 스프링력에 반대방향인 그의 폐쇄 위치로 전기자(60)를 이동시킨다. 바람직하게는, 제어 디바이스(100)는, 구체적으로, 자속의 각각의 값(실제 값)(Φist(t))의 프로필이 고정적으로 사전 정의된 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))에 상응하는 방식으로, 전류(I(t))를 조절하는 마이크로프로세서 또는 마이크로제어기(110)를 포함한다.

자속의 이러한 조절을 허용하기 위해, 제어 디바이스(100)는 자기 요크(70)를 둘러싸고 이를 통해 동일한 자속이 여자기 권선(80)을 통해 흐르는 보조 코일(200)에 연결된다. 제어 디바이스(100) 또는 그의 마이크로제어기(110)는 코일 전압 측정 값을 형성하는 것에 의해 보조 코일(200)을 가로질러 강하하는 전기적 전압(Uh(t))을 측정하고, 이와 함께 하기 유도 법칙을 고려하여 여자기 권선(80) 및 보조 코일(200)을 관통하는 자속을 결정한다.

Uh(t) = N ㆍ dΦist(t)/dt;

수식에서, N은 보조 코일(200)의 권선의 수를 나타내고, Uh(t)는 보조 코일(200)을 가로질러 강하하는 전압을 나타내고, Φist(t)는 자속의 실제 값을 나타내고, t는 시간을 나타낸다.

제어 디바이스(100)의 마이크로제어기(110)는, 연대기적 프로필에서 자속의 실제 값(Φist(t))이 고정적으로 사전 정의된 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))에 상응하는 방식으로, 자속의 각각의 실제 값(Φist(t))을 고려하여 여자기 권선(80)을 통한 전류(I(t))를 제어한다. 즉, 액추에이터 움직임의 조절 또는 전기자(60)의 움직임의 조절은 그의 실제 움직임 파라미터와 독립적으로, 그러나 여자기 권선(80) 및 보조 코일(200)을 관통하는 자속을 기반으로 하여 배타적으로 일어난다.

도 2는, 마이크로제어기(110)가 여자기 권선(80)을 구동하기 위해 그리고 코일 전류(I(t))를 결정하기 위해 사용할 수 있는 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))에 대한 예시적 실시예를 도시한다. 도 2에 따른 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))은, 설정점 자속 값이 영으로부터 사전 정의된 램프 끝 값(301)으로, 바람직하게는, 선형으로 상승하는 상승 램프 구간(300)을 갖는다는 것이 명백하다.

상승 램프 구간(300)은, 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))이 일정한 유지 값(Φh)을 갖는 유지 구간(310)과 인접해 있다. 유지 값(Φh)은 여자기 코일(80)을 통한 자속이 스프링 디바이스(40)의 스프링력에 반대방향으로 자기 요크(70) 상의 이동식 전기자(60)를 유지하기 위해 그리고 폐쇄 스위치 위치에 전기적 스위치(20) 또는 그의 이동식 스위칭 접촉부(21)를 유지하기 위해 충분히 크다.

도 2에 따른 설정점 곡선 프로필의 경우에, 유지 구간(310)은 따라서 이동식 전기자(60)가 스위치(20)를 폐쇄하고 후속적으로 그것을 폐쇄 위치에 유지할 수 있도록 보장한다.

도 3은 도 1에 따른 여자기 권선(80)을 구동하기 위해 마이크로제어기(110)에 의해 사용될 수 있는 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))에 대한 제2 예시적 실시예를 도시한다.

설정점 자속 곡선(Φsoll(t))은 상승 램프 구간(300) 및 유지 구간(310)을 갖고, 이 구간은 도 2에 따른 상승 램프 구간(300) 및 유지 구간(310)에 상응할 수 있다. 도 2에 따른 예시적 실시예와 대조적으로, 도 3에 따른 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))의 경우에, 상승 램프 구간(300)과 유지 구간(310) 사이에는, 설정점 자속 값이 유지 구간(310)에서보다 더 큰 치수로 주어지고 유지 값(Φh)보다 더 큰 가속 구간(320)이 제공된다. 이동식 전기자(60)의 가속도의 초기 단계에서, 가속 구간(320)은 초기 단계에서 전기자(60)의 속도를 특히 빠르게 증가시키기 위해 특히 큰 가속력을 유발하는 역할을 한다. 가속 단계가 종료된 후에, 설정점 자속 곡선의 설정점 자속 값은, 구체적으로 전기자(60)를 폐쇄 위치에 유지하기에 적합한 유지 값(Φh)으로 다시 낮아진다. 즉, 가속 구간(320)의 종료 후에, 설정점 자속 값은 유지 값(Φh)으로 낮아져서, 도 2와 관련하여 이미 설명된 형태의 유지 구간(310)을 야기한다.

도 4는, 상승 램프 구간(300), 가속 구간(320) 및 유지 구간(310) 뿐만 아니라, 제동 구간(330)이 제공되는 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))에 대한 예시적 실시예를 도시한다. 제동 구간(330)은 가속 구간(320)과 유지 구간(310) 사이에 연대기적으로 위치하고, 자기 요크(70)에 대하여 영향을 미치기 전에, 전기자(60)의 속도가 액추에이터(10)의 액추에이터 부품들의 가능한 최소 마모를 보장하는 값으로 강하하게 하는 역할을 한다. 제동 구간(330)에서, 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))의 설정점 자속 값은 바람직하게는 전기자(60)가 요크(70) 상에서 그의 끝 위치에 유지될 수 있는 유지 값(Φh)보다 더 낮다. 이러한 이유로, 제동 구간(330)은 요크(70) 상에서 전기자(60)의 영구적인 위치설정 및 전기적 스위치(20)의 폐쇄 위치의 안전한 유지가 보장되는 유지 값(Φh)을 설정함으로써 유지 구간(310)과 인접해 있다.

도 5는 액추에이터(10), 및 액추에이터(10)의 제어 디바이스(100)가 요크(70)를 통한 자속의 실제 값(Φist(t)) 및 할당된 이동식 전기자(60)가 조절되도록 야기하는 전기적 스위치(20)에 대한 제2 예시적 실시예를 도시한다. 도 5에 따른 배열은, 설계의 관점에서, 본질적으로 도 1에 따른 예시적 실시예에 상응하고, 자속의 실제 값(Φist(t))을 측정하기 위해 어떤 보조 코일도 제공되지 않는 대신 제어 디바이스(100) 및 마이크로제어기(110)에 연결된 홀 센서(400)가 제공된다는 차이점을 갖는다. 홀센서(400)는 홀 센서(400)에 의해 제어 디바이스(100) 및 마이크로제어기(110)에 송신되는 측정 신호(S(t))를 생성한다. 측정 신호(S(t))를 기반으로, 마이크로제어기(110)는 자기 요크(70)에서의 자속 또는 여자기 권선(80)을 통한 자속을 결정할 수 있고, 여자기 권선(80) 또는 자기 요크(70)에서의 자속은, 시간 프로필에서, 예를 들어, 도 2 내지 도 4와 관련하여 위에 나타낸 바와 같은, 사전 정의된 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))에 상응하는 방식으로 여자기 권선(80)을 통한 전류(I(t))를 설정할 수 있다.

요약하자면, 도 5에 따른 예시적 실시예는 따라서 여자기 권선(80), 자기 요크(70) 및 전기자(60)를 통해 흐르는 자속의 실제 값(Φist(t))의 검출하는데 있어서 단지 도 1에 따른 예시적 실시예와 상이하다.

도 6은 전기자(10) 및 전기적 스위치(20)를 갖는 배열에 대한 추가 예시적 실시예를 도시한다. 도 6에 따른 배열은 본질적으로 도 1 및 도 5에 따른 배열에 상응하고, 제어 디바이스(100) 또는 그의 마이크로제어기(110)가 여자기 권선(80) 또는 요크(70)에서의 자속을 측정하기 위한 개별 센서를 갖지 않는다는 차이점, 즉, 보조 코일(200)도 홀 센서(400)도 갖지 않는 차이점을 갖는다. 여자기 권선(80)에서의 자속의 실제 값(Φist(t))을 측정하기 위해, 제어 디바이스(100) 또는 그의 마이크로제어기(110)는 여자기 권선(80)을 통한 전류 흐름(I(t)) 동안 여자기 권선을 가로질러 강하하는 전압(UI(t))를 측정한다. 상응하는 코일 전압 측정 값에 의하여, 후속적으로 마이크로제어기(110)는 예를 들어 상기 이미 설명된 바 있는 유도 법칙을 사용하여 통합에 의해 자속의 실제 값(Φist(t))을 결정할 수 있다.

후속적으로, 마이크로제어기(110)는, 자속의 실제 값(Φist(t))이 예를 들어 도 2 내지 도 4에 도시된 것과 같은 사전 정의된 설정점 자속 곡선에 상응하는 방식으로, 자속의 실제 값(Φist(t))을 고려하여 전류(I(t))를 조절할 것이다.

본 발명이 바람직한 예시적 실시예에 의하여 더 자세하게 예시되고 기재되었지만, 본 발명은 개시된 예에 의해 제한되지 않고, 다른 변형이 본 발명의 보호 범위를 벗어나지 않고 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이로부터 유래될 수 있다.

10 전자기 드라이브/액추에이터
20 스위치
21 이동식 스위칭 접촉부
21a 폐쇄 위치/끝 위치에서의 스위칭 접촉부
22 고정 스위칭 접촉부
30 드라이브 로드
40 스프링 디바이스
50 추가 드라이브 로드
60 전기자
61 폐쇄 위치/끝 위치에서의 전기자
70 요크
80 여자기 권선
100 제어 디바이스
110 마이크로제어기
200 보조 코일
300 상승 램프 구간
301 램프 끝 값
310 유지 구간
320 가속 구간
330 제동 구간
400 홀 센서
I(t) 코일 전류
Φist(t) 자속
Φh 유지 값
Φsoll(t) 설정점 자속 곡선
Φist(t) 실제 값
P 슬라이딩 방향
S(t) 측정 신호
Uh(t) 전압
UI(t) 전압

Claims

자계를 생성하기 위한 여자기 권선(80) 및 이동식 전기자(60)를 포함하는 전자기 액추에이터(10)를 구동하기 위한 방법으로서,
- 사전 정의된 시작 위치로부터 사전 정의된 끝 위치로 상기 전기자(60)를 이동시키기 위해, 상기 여자기 권선(80)에서 자속이 생성되는 단계, 및
- 실제 값(Φist(t))을 형성하는 것에 의해, 상기 여자기 권선(80)을 통한 상기 자속, 또는 상기 여자기 권선(80)을 통한 상기 자속과 상호연관되는 자속 변수가 측정되는 단계
를 포함하고,
상기 시작 위치로부터 상기 끝 위치로 상기 전기자(60)를 이동시키기 위해, 상기 실제 값(Φist(t))의 프로필이 고정적으로 사전 정의된 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))에 상응하는 방식으로 상기 자속이 상기 여자기 권선(80)에 의해 조절되고,
상기 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))은 상승 램프 구간(300), 유지 구간(310), 및 그들 사이에 위치하는 적어도 하나의 중간 구간을 갖고,
상기 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))은, 중간 구간으로서, 설정점 자속 값들이 상기 유지 구간(310)에서보다 더 큰 가속 구간(320)을 갖고,
상기 가속 구간(320)은 일정한 값을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 여자기 권선(80)에서의 전압 및/또는 상기 여자기 권선(80)을 통한 전류(I(t))는, 상기 실제 값(Φist(t))이 상기 사전 정의된 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))에 상응하는 방식의 조절 방법의 범위 내에서 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 상승 램프 구간(300)에서, 상기 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))이 영으로부터 사전 정의된 램프 끝 값(301)으로 상승하는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 상승 램프 구간(300)에서, 상기 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))이 영으로부터 사전 정의된 램프 끝 값(301)으로 상승하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
- 상기 유지 구간(310)에서, 상기 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))이 일정한 유지 값(Φh)을 구비하고,
- 상기 유지 값(Φh)은, 상기 여자기 권선(80)을 통한 상기 자속이 상기 끝 위치에서 상기 전기자(60)를 유지할 수 있는 방식으로 치수화되는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서,
- 상기 유지 구간(310)에서, 상기 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))이 일정한 유지 값(Φh)을 구비하고,
- 상기 유지 값(Φh)은, 상기 여자기 권선(80)을 통한 상기 자속이 상기 끝 위치에서 상기 전기자(60)를 유지할 수 있는 방식으로 치수화되는 것을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서,
- 상기 유지 구간(310)에서, 상기 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))이 일정한 유지 값(Φh)을 구비하고,
- 상기 유지 값(Φh)은, 상기 여자기 권선(80)을 통한 상기 자속이 상기 끝 위치에서 상기 전기자(60)를 유지할 수 있는 방식으로 치수화되는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서,
- 상기 유지 구간(310)에서, 상기 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))이 일정한 유지 값(Φh)을 구비하고,
- 상기 유지 값(Φh)은, 상기 여자기 권선(80)을 통한 상기 자속이 상기 끝 위치에서 상기 전기자(60)를 유지할 수 있는 방식으로 치수화되는 것을 특징으로 하는 방법.
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제1항에 있어서,
상기 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))은, 중간 구간으로서, 설정점 자속 값들이 상기 유지 구간(310)에서보다 더 낮은 제동 구간(330)을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
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제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 여자기 권선(80)을 통한 상기 자속, 또는 상기 여자기 권선(80)을 통한 상기 자속과 상호연관되는 상기 자속 변수는 홀 센서(400)에 의하여 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
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제11항에 있어서,
상기 여자기 권선(80)을 통한 상기 자속, 또는 상기 여자기 권선(80)을 통한 상기 자속과 상호연관되는 상기 자속 변수는 홀 센서(400)에 의하여 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
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제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 여자기 권선(80)을 통한 상기 자속, 또는 상기 여자기 권선(80)을 통한 상기 자속과 상호연관되는 상기 자속 변수는,
- 코일 전압 측정 값을 형성하는 것에 의해, 상기 여자기 권선(80)에서의 전압, 또는 상기 여자기 권선(80)을 또한 관통하는 상기 자속 혹은 그에 비례하는 자속에 의해 관통되는 보조 코일(200)에서의 전압을 측정하는 것, 및
- 적어도 또한 상기 코일 전압 측정 값의 통합에 의해 상기 실제 값(Φist(t))을 결정하는 것에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
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제11항에 있어서,
상기 여자기 권선(80)을 통한 상기 자속, 또는 상기 여자기 권선(80)을 통한 상기 자속과 상호연관되는 상기 자속 변수는,
- 코일 전압 측정 값을 형성하는 것에 의해, 상기 여자기 권선(80)에서의 전압, 또는 상기 여자기 권선(80)을 또한 관통하는 상기 자속 혹은 그에 비례하는 자속에 의해 관통되는 보조 코일(200)에서의 전압을 측정하는 것, 및
- 적어도 또한 상기 코일 전압 측정 값의 통합에 의해 상기 실제 값(Φist(t))을 결정하는 것에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
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제13항에 있어서,
상기 여자기 권선(80)을 통한 상기 자속, 또는 상기 여자기 권선(80)을 통한 상기 자속과 상호연관되는 상기 자속 변수는,
- 코일 전압 측정 값을 형성하는 것에 의해, 상기 여자기 권선(80)에서의 전압, 또는 상기 여자기 권선(80)을 또한 관통하는 상기 자속 혹은 그에 비례하는 자속에 의해 관통되는 보조 코일(200)에서의 전압을 측정하는 것, 및
- 적어도 또한 상기 코일 전압 측정 값의 통합에 의해 상기 실제 값(Φist(t))을 결정하는 것에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
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제16항에 있어서,
상기 여자기 권선(80)을 통한 상기 자속, 또는 상기 여자기 권선(80)을 통한 상기 자속과 상호연관되는 상기 자속 변수는,
- 코일 전압 측정 값을 형성하는 것에 의해, 상기 여자기 권선(80)에서의 전압, 또는 상기 여자기 권선(80)을 또한 관통하는 상기 자속 혹은 그에 비례하는 자속에 의해 관통되는 보조 코일(200)에서의 전압을 측정하는 것, 및
- 적어도 또한 상기 코일 전압 측정 값의 통합에 의해 상기 실제 값(Φist(t))을 결정하는 것에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
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자계를 생성하기 위한 여자기 권선(80),
이동식 전기자(60),
실제 값(Φist(t))을 형성하는 것에 의해 상기 여자기 권선(80)을 통한 자속 또는 상기 여자기 권선(80)을 통한 상기 자속과 상호연관되는 자속 변수를 측정하기 위한 센서, 및
상기 여자기 권선(80)을 구동하기 위한 제어 디바이스(100)를 포함하는,
액추에이터(10)에 있어서,
상기 제어 디바이스(100)는, 상기 실제 값(Φist(t))의 시간 프로필이 고정적으로 사전 정의된 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))에 상응하는 그러한 전류를 상기 여자기 권선(80)에 적용하는 방식으로 구성되고,
상기 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))은 상승 램프 구간(300), 유지 구간(310), 및 그들 사이에 위치하는 적어도 하나의 중간 구간을 갖고,
상기 설정점 자속 곡선(Φsoll(t))은, 중간 구간으로서, 설정점 자속 값들이 상기 유지 구간(310)에서보다 더 큰 가속 구간(320)을 갖고,
상기 가속 구간(320)은 일정한 값을 갖는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
제28항에 따른 액추에이터(10) 및 전기적 스위치(20)를 구비하는 배열로서,
상기 액추에이터(10)는 스위치를 켜는 동안 또는 스위치를 끄는 동안 상기 전기적 스위치(20)의 이동식 접촉부를 이동시키는 역할을 하는 배열.