PT96423B

PT96423B - Rele electromagnetico polarizado por um iman permanente

Info

Publication number: PT96423B
Application number: PT96423A
Authority: PT
Inventors: Pierre Schueller; Pierre Laffont; Bruno Querlioz
Original assignee: Merlin Gerin
Priority date: 1990-01-05
Filing date: 1991-01-04
Publication date: 1998-06-30
Also published as: ZA9140B; US5126710A; HK1006891A1; CA2033522A1; ES2067714T3; DE69014849T2; FR2656953A1; DE69014849D1; EP0436448B1; CA2033522C; EP0436448A1; JPH04212230A; FR2656953B1; PT96423A

Description

MEMÓRIA DESCRITIVA invento refere-se a um relé. electromagnético polarizado de engate magnético, compreendendo um circuito magnético fixo, formado pelo conjunto de uma primeira e de uma segunda cabeças, que delimitam um espaço interno compreendendo:

- um íman permanente em apoio contra o fundo da primeira cabeça, e destinado a criar um primeiro fluxo magnético de polarização,

- um repartidor de fluxo em contacto com a face oposta do íman permanente,

- uma armadura móvel montada para deslizamento axial segundo a direcção do eixo longitudinal, entre uma posição de atracção, e uma posição de disparo, e tendo uma superfície polar que coopera com repartidor de fluxo por meio de um entreferro axial,

- uma bobina cilíndrica montada sobre um invólucro isolante, rodeando coaxialmente a armadura, e destinada a gerar um segundo fluxo magnético de comando, oposto ao primeiro fluxo de polarização,

- uma mola de chamada que solicita a armadura em direcção à posição de disparo,no momento da excitação da bobina,

- e uma botoneira exterior de disparo, solidária com a armadura móvel.

Um tal relé está descrito no documento EP-A 187055, 0 repartidor de fluxo e o íman permanente são anulares, para permitir a passagem da mola de chamada, que se apoia sobre o fundo do circuito magnético» fi outra extremidade da mola está alojada num orifício cego da armadura» 0 alojamento da mola, no interior de um orifício cego do circuito magnético, aumenta o atravancamento em comprimento do relé, e a massa da armadura móvel, 0 furo no repartidor de fluxo magnético não assegura um isolamento correcto da zona de engate magnético, relativamente ao íman permanente, fi cabeça tubular é realizada por uma operação dispendiosa de .maç.u ir. a g e.m.

978

1759

objectivo do invento consiste em aumentar a rapidez e a fiabilidade de uma relé polarizado de alta sensibilidade, e em reduzir o atravancamento em comprimento e o custo de fabrico.

relé de acordo com o invento é caracterizado por a mola de chamada atravessar totalmente a armadura,que está inserida entre o repartidor de fluxo, e a extremidade exterior de um tubo tíe guia, o qual atravessa axialmente uma abertura de passagem da segunda cabeça, que está solidária com a armadura.

furo que desemboca da armadura, e o comprimento axial, inferior a metade do comprimento total do relé, permite reduzir a massa da armadura, o que favorece a rapidez do relé no momento do disparo.

íman permanente e o repartidor de fluxo apresentam diâmetros exteriores sensivelmente idênticos, correspondentes ao diâmetro interno do invólucro isolante.

fluxo de derivação em paralelo é então reduzido ao mínimo, o que permite utilizar um íman permanente de volume e custo reduzidos.

tubo de guia tem a forma de gargalo, tendo uma parte alargada de alojamento da armadura, e uma parte estreita susceptível de deslizar na abertura.

invólucro está equipado com um apoio de ligação, que atravessa um orifício do fundo da primeira cabeça,para a passagem dos condutores de ligação da bobina.

A primeira cabeça e/ou o tubo guia da armadura são realizados por uma operação de estampagem profunda.

Outras vantagens e características ressaltarão mais claramente da descrição que se segue de um exemplo de realização do invento, dado a título de exemplo não limitativo, e representado em corte no desenho anexo, do qual as meias-vistas da esquerda e direita mostram, respectivamente, o relé na posição de disparo e na posição de atracção da armadura móvel.

Na figura, um relé electromagnético 10 de alta sensibilidade

978

1759

serve de órgão de disparo a um mecanismo de um disjuntor eléctrico» 0 relé 10 inclui um circuito magnético 12 fixo, e uma armadura móvel 14, montada para deslizamento axial na direcção do eixo longitudinal XX’, entre uma posição de atracção (meia-vista direita) e uma posição de disparo (meia-vista esquerda).

circuito magnético 12 é realizado em material ferromagnético, e compreende uma primeira cabeça tubular 16 ’è .fechada - numa das extremidades por um fundo 18, que se prolonga prerpendicularmente ao eixo longitudinal XX’. ft cabeça 16 e o fundo 18 constituem uma mesma peça obtida por uma operação de estampagem profunda. Oposta ao fundo 18, está uma segunda cabeça 20 na extremidade aberta da primeira cabeça 16 para fechar o circuito magnético 12. 0 conjunto das duas cabeças 16, 20 efectua-se quer por cravação directa, quer por meio de uma cobertura 22 adicional que cobre a primeira cabeça 16, e que tem um bordo frontal 24 susceptível de ser assente num suporte 26 anular da segunda cabeça 20. ft cobertura 22 é realizada num material magnético, ou não magnético, e apresenta uma espessura inferior à da primeira cabeça 16» circuito magnético 12 é polarizado por um íman de magnetização axial permanente 28, apoiando-se no fundo 18 no interior da primeira-cabeça 16. Um repartidor de fluxo 30 está sobreposto ao íman 28, e coopera, directamente com a superfície polar 32 da armadura 14 móvel, através de um entreferro axial 33. 0 íman 28 e o repartidor de fluxo 30 apresentam formas cilíndricas, que têm sensivelmente o mesmo diâmetro» ft segunda cabeça 20 estã equipada com uma manga interna tubular 34 de material ferromagnético, que se prolonga parcialmente num espaço anular, disposto coaxialmente entre a armadura móvel 14 e um invólucro isolante 36, que serve de suporte a uma bobina cilíndrica de comando 38. fts faces frontais opostas ao invólucro cilíndrico 36 estão dispostas entre o fundo 18 e a segunda cabeça 20,e uma delas inclui um apoio de ligação 40, que atravessa um orifício 42 do fundo 18, para passagem dos condutores de ligação da bobina 38.

978

1759

A bobina 38 está montada coaxialmente no invólucro isolante 36₅ cuja parede lateral interna inclui uma protuberância anular 44,disposta axialmente entre a extremidade livre da manga 34 e o apoio 40. 0 papel da protuberância 44 consiste em apoiar o repartidor de fluxo 30 contra o íman 28. A parte central do repartidor de fluxo 30 está equipada com uma bossa de centragem, na qual está enfiada uma mola de chamada 48 que solicita a armadura móvel 14 na direcção à posição de disparo no momento da excitação da bobina 38.

A armadura 14 está fixada ao interior da parte alargada de um tubo de guia 50 com a forma de gargalo, cuja extremidade da parte estreita atravessa axialmente uma abertura circular de passagem 52 alojada numa chumaceira 54 da segunda cabeça 20. A mola 48 atravessa totalmente a armadura 14, apoiando-se no repartidor de fluxo 30, e a extremidade do tubo de guia 50.

tubo de guia 50 é realizado, vantajosamente, por uma operação de estampagem profunda de um material não magnético, ou isolante, que tem um coeficiente de atrito fraco. A fixação da armadura 14 no tubo 50 efectua-se por colagem,ou por cravação. A extremidade do tubo 50 está coberta por uma cobertura 56, disposta como botoneira externa de disparo.

comprimento axial da armadura móvel 14 é inferior a metade do comprimento total do relé 10, correspondendo à distância entre as faces externas do fundo 18 e da segunda cabeça 20. A massa do equipamento móvel é assim reduzida ao mínimo, permitindo aumentar a rapidez do relé 10.

funcionamento do relê polarizado 10 é similar à descrita no documento EP 187 055. Considerando que o repartidor de fluxo 30 e o íman permanente 28 apresentam diâmetros exteriores sensivelmente idênticos, que correspondem pouco mais ou menos ao diâmetro interno do invólucro 36, o fluxo de derivação ós, que se desenvolve directamente entre o íman 28 permanente e a primeira cabeça 16, é muito reduzido. Resultando dai um atravancamento mínimo do íman permanente 28 formado especialmente por uma anilha simples de material à base de terras raras de coercitividade

978

1759 muito elevada. 0 funcionamento do relé 10 é realizado por meio de dois fluxos opostos preponderantes, que compreendem o primeiro fluxo magnético de polarização φυ do iman permanente 28, e o segundo fluxo magnético de comando 4>c da bobina 38.

Na meia-vista direita, a bobina 38 não está excitada e a armadura 14 é mantida na posição de atracção contra o repartidor de fluxo 30, pela acção do primeiro fluxo de polarização φυ.

segundo fluxo oposto de comando ©e aparece somente no momento da excitação da bobina 38 pelo sinal de disparo. Logo que a força de chamada da mola 48 se torna superior à força de atracção magnética, a armadura 14 e o tubo de guia 50 são impelidos em direcção à posição de disparo (meia-vista esquerda).

Notar-se-á que a mola 48 está simplesmente apoiada na face superior do repartidor de fluxo 30. Uma tal disposição permite isolar o iman permanente 28 da zona de engate magnético com a armadura 14.

978

1759

Claims

REIVINDICftÇÕES

1 - Relé electromagnético polarizado de engate magnético, compreendendo um circuito magnético (12) fixo, formado pela montagem de uma primeira e de uma segunda cabeças (16, 20) que delimitam um espaço interno comprendendo*

- um íman permanente (28) em apoio contra o fundo (18) da cabeça (16), e destinado a criar um primeiro fluxo magnético ^u de polarização,

- um repartidor de fluxo (30) em contacto com a face oposta do íman permanente (28),

- uma armadura (14) móvel montada para deslizamento axial segundo a direcção do eixo XX’ longitudinal entre uma posição de atracção, e uma posição de disparo, e tendo uma superfície polar (32) cooperando com o repartidor de fluxo (30) por meio de um entreferro axial (33),

- uma bobina (38) cilíndrica montada sobre um invólucro isolante, rodeando coaxialmente a armadura (14), e destinada a gerar um segundo fluxo magnético <|>c de comando oposto ao primeiro fluxo φυ de polarização,

- uma mola (48) de chamada que solicita a armadura (14) em direcção à posição de disparo no momento da excitação da bobina (38),

- e uma botoneira (56) exterior de disparo,solidária com a armadura (14) móvel, caracterizado por a mola (48) de chamada atravessar totalmente a armadura (14),estando inserida entre o repartidor de fluxo (30), e a extremidade exterior de um tubo (50) de condução, o qual atravessa axialmente uma abertura (52) de passagem da segunda cabeça (20), estando solidário à armadura (14).
2 - Relé de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o íman permanente (28) e o repartidor de fluxo (30) apresentarem diâmetros exteriores sensivelmente idênticos, que correspondem ao diâmetro interno do invólucro (36) isolante.

71 978

1759
3 - Relé de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a parede lateral interna do invólucro (36) incluir uma protuberância (44) anelar destinada a manter o repartidor de fluxo (30) contra o íman permanente (28).
4 - Relé de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado por ao tubo (50) de guia ser dada a forma de um gargalo, que tem uma parte alargada para alojamento da armadura (14) e uma parte estreita susceptível de deslizar na abertura (52).
5 - Relé de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o invólucro (36) estar munido com um apoio (40) de ligação que atravessa um orifício (42) do fundo (18) da primeira cabeça (16) para a passagem dos condutores de ligação da bobina (38).
6 ~ Relé de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a primeira cabeça (16) e/ou o tubo (50) de guia de armadura (14) serem realizados por uma operação de cravação profunda.
7 - relé de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o comprimento axial da armadura (14) móvel ser inferior ã metade do comprimento total exterior do relé (10), e por o diâmetro exterior da armadura (14) ser superior ao diâmetro da abertura (52).
8 - Relé de acordo com uma das reivindicações 3 a 7, caracterizado por a segunda cabeça (20) incluir uma manga tubular (34) interna,disposta radialmente entre o invólucro (36) e o tubo (50) de guia, e que se prolonga axialmente até à vizinhança da protuberância (44).
9 - Relé de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por a montagem das primeira e segunda cabeças (16, 20) efectuar-se por cravação de, pelo menos, uma cobertura (22) adicional que cobre a primeira cabeça (16), e que tem um bordo (24) frontal susceptivel de ser rebatido num ressalto (26) anelar da segunda cabeça (20).