WO2010072908A1 - Electromagnetic actuator with dual control circuits - Google Patents

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WO2010072908A1
WO2010072908A1 PCT/FR2009/001399 FR2009001399W WO2010072908A1 WO 2010072908 A1 WO2010072908 A1 WO 2010072908A1 FR 2009001399 W FR2009001399 W FR 2009001399W WO 2010072908 A1 WO2010072908 A1 WO 2010072908A1
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arms
moving
winding
magnetic
movable
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PCT/FR2009/001399
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French (fr)
Inventor
Vincent Mazauric
Dimitrios Ladas
Michel Barrault
Original Assignee
Schneider Electric Industries Sas
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Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic actuator comprising a first magnetic circuit comprising a first movable armature moving relative to a first magnetic yoke. Said first armature, movable between a first and a second position is separated from the first magnetic yoke by at least one axial gap.
  • the first magnetic circuit includes a first coil for generating a control magnetic flux to move the first movable armature from the first to the second position.
  • the first magnetic circuit includes a second coil for generating a control magnetic flux to move the first movable armature from the second to the first position.
  • a permanent magnet with radial magnetization generates a polarization flux opposing the magnetic flux generated by the first and second coils.
  • the electromagnetic actuators generally comprise a movable part such as a sliding actuating rod, at least one inductive winding exerting a force which displaces the mobile part, an electromagnetic carcass surrounding the winding, but through which the rod passes, where the lines close. magnetic fields.
  • bistable function of the electromagnetic actuators is also known.
  • Bistable electromagnetic actuators also commonly called hybrid actuators further comprise at least one permanent magnet to maintain the movable part in at least one stable position.
  • the electromagnetic bistable actuators thus comprise a locking function of the mobile part by closing a variable air gap polarized by the permanent magnet and a motorization function allowing the unlocking and then the tilting of the moving part in another stable position.
  • the particular electromagnetic actuator bistable results from a compromise between the two antinomic functions it must achieve: a locking function and a motorization function of the movable part.
  • a poor locking is observed, if the mobile air gap is deformed according to its section, and / or a derisory motor efficiency, if the mobile air gap deforms according to its fiber. This compromise results from the general properties of the non-polarized reluctant circuits.
  • the setting in motion of the movable part is accompanied by an increase of the self-inductance of the excitation circuit as seen by the voltage source.
  • this increase in the inductance inductance due to the closure of the air gap causes a decrease in the excitation current in the coil during the movement phase and leads to a reduction in the driving force of the electromagnetic actuator.
  • the invention therefore aims to overcome the disadvantages of the state of the art, so as to provide an electromagnetic actuator with high energy efficiency.
  • the electromagnetic actuator according to the invention comprises a second magnetic circuit magnetically decoupled from said first magnetic circuit and having a second movable armature moving relative to a second magnetic yoke and being separated from said second magnetic yoke by a radial air gap remaining constant during his displacement.
  • the two movable armatures are mechanically linked to move simultaneously between the first and the second position.
  • a third winding is for producing a control magnetic flux for moving the second movable armature from the first to the second position.
  • a fourth coil is adapted to produce a control magnetic flux for moving the second movable armature from the second to the first position.
  • the first winding and the third winding are connected in series and are intended to simultaneously produce magnetic control fluxes for moving the first and second movable armatures from the first to the second position
  • the second winding and the fourth winding are connected in series and are intended to simultaneously produce magnetic control fluxes for moving the first and second movable armatures from the second to the first position.
  • the electromagnetic actuator comprises independent means for supplying the first, second, third and fourth windings, the power supply means being intended to simultaneously control the first winding and the third winding for moving the first and second movable armatures from the first to the second position.
  • the power supply means are intended to simultaneously control the second winding and the fourth winding to move the first and second movable armatures from the second to the first position.
  • the first magnetic yoke comprises at least first E-shaped portion having two outer arms and an intermediate arm comprising the permanent magnet, each outer arm being connected to the intermediate arm by a first section.
  • the first and second coils are respectively positioned on a first section, the first movable armature moving between the outer arms.
  • the first magnetic yoke comprises at least one E-shaped portion having two outer arms and an intermediate arm, each outer arm being connected to the intermediate arm by a first section, the third and fourth coils being respectively positioned on a first section.
  • the second movable armature moves in front of the free end of said arms and is separated from said ends by the radial sliding air gap.
  • the free end of the outer arms comprises a second section perpendicular to said arms, the second movable armature moving parallel to these second sections and being separated from said sections by the radial sliding air gap.
  • the first and the second magnetic yokes are facing each other so that the ends of the outer and intermediate arms of the first yoke are placed facing the end of the arms. of the second breech.
  • the first magnetic yoke comprises two parts each having an E-shape and being placed facing each other so that free ends of the outer and intermediate arms of the first part are placed vis-à-vis a free end of the arms of the second part.
  • Two permanent magnets with magnetization radial are positioned on the intermediate arms.
  • the first and second coils are positioned around the first movable armature moving between the outer arms of the two parts.
  • the second magnetic yoke comprises two E-shaped portions and being placed facing each other so that free ends of the outer and intermediate arms of the first part are placed opposite a free end of the arms of the second part.
  • the third and fourth coils are positioned around the second movable armature moving within the two E-shaped portions and in front of the end of said arms.
  • the two movable armatures are connected by a hooking bar whose longitudinal axis coincides with that of the moving armatures, said two movable armatures having a same longitudinal axis corresponding to the axis of displacement of said armatures.
  • the first magnetic yoke has a curved E-shape having two outer arms and an intermediate arm, each outer arm being connected to the intermediate arm by a section developing in a first arc.
  • the first movable armature moves between the outer arms in a circular motion.
  • the second magnetic yoke has a curved E shape having two outer arms and an intermediate arm, each outer arm being connected to the intermediate arm by a section developing along a second arc.
  • the second movable armature moves in front of the end of said arms in a circular motion.
  • the two movable armatures are mechanically linked by a snap bar.
  • FIG. 1 represents a block diagram of a first preferred embodiment of an electromagnetic actuator in a first operating position
  • FIGS 2 and 3 show schematic diagrams of an electromagnetic actuator according to Figure 1 in intermediate positions
  • FIG. 4 represents a schematic diagram of the electromagnetic actuator in a second operating position according to FIG. 1;
  • FIG. 5 represents a diagram of the control circuit of the electromagnetic actuator according to a first particular embodiment
  • FIG. 6 represents a diagram of the control circuit of the electromagnetic actuator according to a second particular embodiment
  • FIG. 7 represents a curve of the intensity of the electric current flowing in the coil of the electromagnetic actuator according to FIG. 1;
  • FIG. 8 represents a block diagram of a first variant embodiment of the electromagnetic actuator according to FIG. 1;
  • FIG. 9 represents a schematic diagram of a second variant embodiment of the electromagnetic actuator according to FIG. 1;
  • FIG. 10 represents a schematic diagram of another variant embodiment of the electromagnetic actuator according to FIG. 1;
  • Figure 11 shows a block diagram of a second preferred embodiment of an electromagnetic actuator in a first operating position
  • Figure 12 shows a block diagram of a third preferred embodiment of an electromagnetic actuator in a first operating position.
  • the electromagnetic actuator comprises a first magnetic circuit 1 having a first movable armature 10 moving relative to a first magnetic yoke 11.
  • the first deformable magnetic circuit 1 has a variable axial air gap.
  • Said first movable armature 10 between a first and a second position is separated from the first magnetic yoke 11 by at least one axial gap e1, e2.
  • Said first movable armature 10 moves between an open position K1 and a closed position K2.
  • the closed position K2 as shown in FIG. 4 usually corresponds to at least a first air gap e1 existing between the moving armature 12 and the fixed yoke 11.
  • a second air gap e2 between mobile armature 12 and the fixed yoke 11 is then maximum.
  • the closed position K1 as shown in Figure 1 usually corresponds to the maximum of the first gap e1.
  • the second air gap e2 is then minimum.
  • the first magnetic circuit 1 of the electromagnetic actuator comprises a first winding 12A for generating a control magnetic flux ⁇ 12A for moving the first movable armature 10 of the first K1 to the second position K2.
  • the first magnetic circuit 1 comprises a second winding 12B for producing a control magnetic flux ⁇ 12B for moving the first movable armature 10 of the second K2 to the first position K1.
  • the first magnetic yoke 11 comprises at least one permanent magnet 16 with radial magnetization. Said at least one permanent magnet 16 generates a polarization flux ⁇ U which opposes the magnetic flux generated by the first and second coils 12A, 12B.
  • the electromagnetic actuator is a bistable actuator with magnetic latching.
  • the electromagnetic actuator further comprises a second circuit magnet 2 decoupled magnetically from said first magnetic circuit.
  • Magnetic decoupling between the first and the second magnetic circuits 1, 2 means that the coefficient of mutual induction between the two circuits is substantially equal to zero. This decoupling can be achieved by a magnetic shielding, not shown.
  • the second magnetic circuit 2 comprises a second movable armature 20 moving relative to a second magnetic yoke 21.
  • the second movable armature 20 is separated from the second magnetic yoke 21 by a sliding air gap e3.
  • the sliding air gap e3 is constant in a radial direction perpendicular to that of the displacement of said movable armature.
  • the two movable armatures 10, 20 are mechanically linked to move simultaneously between the first and the second position.
  • the second magnetic circuit 2 of the electromagnetic actuator comprises a third winding 22A for producing a control magnetic flux for moving the second movable armature 20 from the first K1 to the second K2 position.
  • the second magnetic circuit 2 includes a fourth winding 22B for producing a control magnetic flux for moving the second movable armature 20 from the second K2 to the second first K1.
  • the first inductor L1 of the first magnetic circuit 1 is proportional to the ratio between the number of turns N squared and the reluctance of the circuit. Said first inductance L1 can be expressed with the following equation (2):
  • the inductance L1 of the first magnetic circuit is inversely proportional to the displacement y.
  • Said first inductance L1 can be expressed with the following equation (4):
  • the second inductor L2 of the second magnetic circuit 2 is proportional to the ratio between the number of turns N squared and the reluctance of the circuit. Said second inductance L2 can be expressed with the following equation (5):
  • the reluctance R2 of the second magnetic circuit 2 is proportional to the ratio between the gap e3 and the displacement y. Said gap e3 is constant throughout the movement. Said reluctance can be expressed with the following equation (6):
  • the gap opening e2 causes an inductance reduction L1 of the first circuit magnetic (equation 4).
  • the inductance L2 of the second magnetic circuit tends to increase (equation 7).
  • a first curve TA representative of the excitation current in a known actuator and a second curve TB representative of the excitation current in the actuator according to the invention are much lower than that of the first curve TA.
  • the initiation of the displacement of the moving part of the actuator is done more quickly with an actuator according to the invention (ta> tb). In other words, this means that the device according to the invention allows a better use of the excitation current that is used to move the moving part while compared to the same time, the current in a known device is used to oppose the flow polarization of the gap by the magnet.
  • the first winding 12A and the third winding 12A are connected in series.
  • the two coils 12A, 22A are then intended to simultaneously produce magnetic control fluxes.
  • the second coil 12B and the fourth coil 22B are connected in series.
  • the two coils are then intended to simultaneously produce control magnetic flux ⁇ 12B, ⁇ 22B.
  • Switching means 201 allow the alternating connection of the power supply means 200A on the one hand to the first winding 12A and the third winding 22A and secondly to the second winding 12B and the fourth winding 22B.
  • the electromagnetic actuator comprises independent means
  • 200B supply are intended to simultaneously control the first winding 12A and the third winding 22A to move the first and second armatures 10, 20 of the first K1 to the second position K2.
  • the independent power supply means 200B are intended for simultaneously controlling the second winding 12B and the fourth winding 22B to move the first and second armatures 10, 20 of the second K2 to the first position K1.
  • the first magnetic yoke 11 is E-shaped having two outer arms 13A, 13B and an intermediate arm 14. Said intermediate arm is substantially parallel to the two outer arms 13A, 13B. Each outer arm 13A, 13B has a first end connected to a first end of the intermediate arm 14 by a first section 15A, 15B. Said first sections 15A, 15B are substantially perpendicular to the outer arms 13A, 13B and intermediate 14. The first winding 12A and the second winding 12B are respectively positioned on a first section 15A, 15B.
  • the first movable armature 10 moves between the outer arms 13A, 13B, substantially perpendicular to said outer arms.
  • the first movable armature 10 is mounted to slide axially and moves along a longitudinal axis Y of displacement.
  • the permanent magnet 16 with radial magnetization perpendicular to the longitudinal axis Y of displacement is then positioned on the intermediate arm 14.
  • the second magnetic yoke 21 is also E-shaped having two outer arms 23A, 23B and an intermediate arm 24. Said intermediate arm is substantially parallel to the two outer arms 23A, 23B.
  • 23A, 23B has a first end connected to a first end of the intermediate arm 24 by a first section 25A, 25B.
  • the second movable armature 20 moves in front of a second free end of said arms.
  • the second movable armature 20 is mounted to slide axially and moves along a longitudinal axis Y of displacement.
  • the second movable armature 20 is separated from the second free end of the outer and intermediate arms 13A, 13B, 14 by the sliding air gap e3.
  • the sliding air gap e3 is constant in a radial direction perpendicular to the longitudinal axis Y of displacement.
  • the longitudinal axis of the second magnetic yoke 21 is common with the longitudinal axis of the first fixed magnetic yoke 11.
  • the first and second magnetic yokes 11, 21 are positioned face to face so that the free ends of the outer arms 13A, 13B and intermediate 14 of the first yoke 11 are placed opposite the free end of the arms 23A, 23B, 24 of the second cylinder head 21.
  • the two mobile armatures 10, 20 are mechanically connected by a hooking bar 17.
  • the second end of the outer arms 23A, 23B may comprise a second section 18A, 18B perpendicular to said arms.
  • the second movable armature 20 moves parallel to these second sections 18A, 18B and is separated from said sections by the radial air gap e3.
  • This variant embodiment maximizes the surface of the sliding air gap e3.
  • the magnetic yokes 11, 21 of the two magnetic circuits are of different size.
  • the first and the second magnetic yokes are positioned opposite each other, but the free ends of the outer arms of the first yoke 11 are not placed opposite the free end of the arms of the second The yoke 21.
  • the movable armature 20 of the second yoke preferably moves within the magnetic yoke 21.
  • the movable armatures of the two magnetic circuits are in direct contact and are no longer linked by a snap bar.
  • the electromagnetic actuator is thus more compact.
  • the first magnetic yoke 11 is composed of two parts 11 A, 11 B each having an E-shape.
  • Each part 11A, 11B has two arms outside and an intermediate arm.
  • the intermediate arm is substantially parallel to the two outer arms.
  • Each outer arm has a first end connected to a first end of the arm intermediate by a section. Said sections are substantially perpendicular to the outer and intermediate arms.
  • the two parts are placed vis-à-vis so that second free ends of the outer and intermediate arms of the first part are placed opposite the free end of the arms of the second part.
  • Two permanent magnets 16 with radial magnetization perpendicular to the longitudinal axis Y are then positioned on the intermediate arms.
  • the first and second coils 12A, 12B are respectively positioned around the first movable armature 10.
  • the first movable armature moves between the outer arms the two E-shaped portions.
  • the first movable armature 10 moves substantially perpendicular to said outer arms.
  • the second magnetic yoke 21 is also composed of two portions 21A, 21B each having an E-shape. Each part has two outer arms and an intermediate arm. Said intermediate arm is substantially parallel to the two outer arms. Each outer arm has a first end connected to a first end of the intermediate arm by a section. Said sections are substantially perpendicular to the outer and intermediate arms.
  • the two parts of the second magnetic yoke are placed facing each other so that second free ends of the outer and intermediate arms of the first part are placed opposite a second free end arms of the second part.
  • the third and fourth coils are respectively positioned around the second movable armature moving inside the two E-shaped portions and in front of the second ends of said arms.
  • the two mobile armatures 10, 20 preferably have the same longitudinal axis corresponding to the longitudinal axis Y of displacement of said armatures 10, 20.
  • the two armatures 10, 20 are interconnected by a hooking bar whose longitudinal axis is preferably confused with that of the movable armatures.
  • the first magnetic yoke 11 has an E shape. curved having two outer arms 13A, 13B and an intermediate arm 14. Each outer arm 13A, 13B is connected to the intermediate arm 14 by a section 15A, 15B. Said section develops in a first arc of circle, first arc having a first radius R1.
  • the first and second coils 12A, 12B are respectively positioned on first and second curved sections 15A, 15B.
  • the first movable armature 10 moves between the outer arms 13A, 13B in a circular motion.
  • the center of rotation O around which the moving armature 10 rotates is preferably coincident with the center of the first arc.
  • a permanent magnet 16 with radial magnetization perpendicular to the longitudinal axis Y of displacement is then positioned on the intermediate arm 14.
  • the second magnetic yoke 21 also has a curved E shape having two outer arms 23A, 23B and an intermediate arm 24. Each outer arm 23A, 23B has a first end connected to the intermediate arm 24 by a first section 25A, 25B. Said sections develop in a second circular arc, said second arc having a second radius R2.
  • the third and fourth 22A, 22B of the second coil 22 are respectively positioned on a first curved section 25A, 25B.
  • the center of rotation O around which the second movable armature 20 rotates coincides with the center of the second arc.
  • the second movable armature 20 is separated from the free end of the horizontal outer arms 13A, 13B by the sliding air gap e3. During the displacement of the second moving armature 20, the sliding air gap e3 is constant in a radial direction.
  • the two mobile armatures 10, 20 are mechanically linked by a latching bar 17. The centers of rotation O of the movable armatures 10, 20 are merged.
  • the second mobile armature 20 preferably moves in front of the second end of said arms in a circular motion.
  • the displacement of said second armature is made in a plane preferably coinciding with that of second magnetic yoke 21.
  • the second movable armature preferably moves above or below said arms in a circular motion.
  • the displacement of the second mobile armature is realized in a plane parallel to that of the second magnetic yoke.
  • the sliding air gap e3 then corresponds to a substantially constant distance between the plane of the second magnetic yoke 21 and that in which the second movable armature rotates.
  • the second movable armature comprises a first and second parts interconnected and arranged on either side of the second magnetic yoke.
  • the first part is intended to move above the second magnetic yoke and the second part is intended to move below said second yoke.

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Abstract

The invention relates to an electromagnetic actuator that includes a first magnetic circuit (1) with a first mobile armature (10) capable of movement relative to a first magnetic yoke (11) and separated from said first yoke by at least one axial air gap (e1, e2). A permanent magnet (16) with radial magnetisation generates a polarisation flow (ΦU) opposed to the magnetic flows (Φ12A, Φ12B) generated by a first winding (12A) and a second winding (12B). The actuator includes a second magnetic circuit (2) magnetically uncoupled from the first magnetic circuit and including a second mobile armature (20) capable of movement relative to a second magnetic yoke (21) via a radial, constant and lasting sliding air gap (e3), the two mobile armatures (10, 20) being mechanically connected so as to move simultaneously between the first and second positions. The second magnetic circuit (2) includes third and fourth windings (22A, 22B).

Description

ACTIONNEUR ELECTROMAGNETIQUE A DOUBLE CIRCUITS DE COMMANDE ELECTROMAGNETIC ACTUATOR WITH DOUBLE CONTROL CIRCUITS
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTIONTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
L'invention est relative à un actionneur électromagnétique comprenant un premier circuit magnétique comportant une première armature mobile se déplaçant par rapport à une première culasse magnétique. Ladite première armature, mobile entre une première et une seconde position est séparée de la première culasse magnétique par au moins un entrefer axial. Le premier circuit magnétique comprend un premier bobinage destinée à engendrer un flux magnétique de commande pour déplacer la première armature mobile de la première à la seconde position. Le premier circuit magnétique comprend un second bobinage destinée à produire un flux magnétique de commande pour déplacer la première armature mobile de la seconde à la première position. Un aimant permanent à aimantation radiale génère un flux de polarisation s'opposant aux flux magnétiques générés par les premier et second bobinages.The invention relates to an electromagnetic actuator comprising a first magnetic circuit comprising a first movable armature moving relative to a first magnetic yoke. Said first armature, movable between a first and a second position is separated from the first magnetic yoke by at least one axial gap. The first magnetic circuit includes a first coil for generating a control magnetic flux to move the first movable armature from the first to the second position. The first magnetic circuit includes a second coil for generating a control magnetic flux to move the first movable armature from the second to the first position. A permanent magnet with radial magnetization generates a polarization flux opposing the magnetic flux generated by the first and second coils.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURESTATE OF THE PRIOR ART
Les actionneurs électromagnétiques comportent généralement une partie mobile telle qu'une tige d'actionnement coulissante, au moins un bobinage inducteur exerçant une force qui déplace la partie mobile, une carcasse électromagnétique entourant le bobinage, mais traversée par la tige, où se ferment les lignes des champs magnétiques.The electromagnetic actuators generally comprise a movable part such as a sliding actuating rod, at least one inductive winding exerting a force which displaces the mobile part, an electromagnetic carcass surrounding the winding, but through which the rod passes, where the lines close. magnetic fields.
La fonction bistable des actionneurs électromagnétiques est aussi connue. Les actionneurs électromagnétiques bistables appelés aussi couramment actionneurs hybrides comportent en outre au moins un aimant permanent pour maintenir la partie mobile dans au moins une position stable. Les actionneurs électromagnétiques bistables comprennent ainsi une fonction de verrouillage de la partie mobile par la fermeture d'un entrefer variable polarisé par l'aimant permanent et une fonction de motorisation permettant le déverrouillage puis le basculement de la partie mobile dans une autre position stable.The bistable function of the electromagnetic actuators is also known. Bistable electromagnetic actuators also commonly called hybrid actuators further comprise at least one permanent magnet to maintain the movable part in at least one stable position. The electromagnetic bistable actuators thus comprise a locking function of the mobile part by closing a variable air gap polarized by the permanent magnet and a motorization function allowing the unlocking and then the tilting of the moving part in another stable position.
Afin d'améliorer le fonctionnement des actionneurs électromagnétiques, des efforts de fabrication ont porté sur la réduction des entrefers résiduels aujourd'hui de l'ordre de quelques μm, sur l'optimisation des grandeurs géométriques telles que les épaisseurs des tôles, la largeur et l'épaisseur des branches des structures magnétiques, sur la forme des entrefers entre des pièces mobiles et des contre- pièces. On maximalise la surface de l'entrefer en utilisant notamment des pièces biseautées. En outre, l'introduction d'aimants permanents à haute coercitivité à base de terres rares (NdFeB) a permis d'augmenter les forces de maintien de la partie mobile dans une position stable, autrement dit obtenir des forces de verrouillage significatives. L'obtention de force de verrouillage de l'ordre de la tonne permet l'utilisation nouvelle des actionneurs électromagnétiques dans des applications de puissance, par exemple exploitées dans la commande directe d'ouverture/fermeture d'un disjoncteur moyenne tension.In order to improve the operation of the electromagnetic actuators, manufacturing efforts have focused on the reduction of the residual air gaps today of the order of a few μm, on the optimization of the geometrical quantities such as the thicknesses of the sheets, the width and the thickness of the branches of the magnetic structures, on the shape of the air gaps between moving parts and counterparts. The air gap surface is maximized, in particular using bevelled pieces. In addition, the introduction of permanent magnets with high rare earth coercivity (NdFeB) has made it possible to increase the holding forces of the moving part in a stable position, in other words to obtain significant locking forces. Obtaining latching force of the order of the ton allows the new use of electromagnetic actuators in power applications, for example used in the direct control opening / closing of a medium voltage circuit breaker.
Cependant, en dépit de sa simplicité de réalisation, l'actionneur électromagnétique notamment bistable résulte d'un compromis entre les deux fonctions antinomiques qu'il doit réaliser : une fonction de verrouillage et une fonction de motorisation de la partie mobile. On observe ainsi généralement un verrouillage médiocre, si l'entrefer mobile se déforme selon sa section, et/ou à un rendement de motorisation dérisoire, si l'entrefer mobile se déforme selon sa fibre. Ce compromis résulte des propriétés générales des circuits réluctants non- polarisés.However, despite its simplicity of implementation, the particular electromagnetic actuator bistable results from a compromise between the two antinomic functions it must achieve: a locking function and a motorization function of the movable part. In general, a poor locking is observed, if the mobile air gap is deformed according to its section, and / or a derisory motor efficiency, if the mobile air gap deforms according to its fiber. This compromise results from the general properties of the non-polarized reluctant circuits.
Dans le cas d'une alimentation en tension du bobinage inducteur par une source de tension, la mise en mouvement de la partie mobile s'accompagne d'une augmentation de la self-inductance du circuit d'excitation vu par la source de tension. Comme représenté sur la courbe en pointillés de la figure 7, cette augmentation de la self inductance due à la fermeture de l'entrefer entraine une diminution du courant d'excitation dans la bobine pendant la phase de mouvement et conduit à amoindrir la force motrice de l'actionneur électromagnétique.In the case of a voltage supply of the inductor winding by a voltage source, the setting in motion of the movable part is accompanied by an increase of the self-inductance of the excitation circuit as seen by the voltage source. As shown in the dashed curve of FIG. 7, this increase in the inductance inductance due to the closure of the air gap causes a decrease in the excitation current in the coil during the movement phase and leads to a reduction in the driving force of the electromagnetic actuator.
On observe donc deux effets pénalisant l'efficacité énergétique de l'actionneur. D'une part, les pertes Joules dans les bobinages qui varient comme le carré du courant et d'autre part la perte de motricité dans la phase de mouvement qui allonge la durée de l'actionnement.There are therefore two effects penalizing the energy efficiency of the actuator. On the one hand, the Joule losses in the windings that vary as the square of the current and on the other hand the loss of traction in the phase of movement that extends the duration of the actuation.
EXPOSE DE L'INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION
L'invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'état de la technique, de manière à proposer un actionneur électromagnétique à haut rendement énergétique.The invention therefore aims to overcome the disadvantages of the state of the art, so as to provide an electromagnetic actuator with high energy efficiency.
L'actionneur électromagnétique selon l'invention comprend un second circuit magnétique découplé magnétiquement dudit premier circuit magnétique et comportant une seconde armature mobile se déplaçant par rapport à une seconde culasse magnétique et étant séparée de ladite seconde culasse magnétique par un entrefer glissant radial restant constant durant son déplacement. Les deux armatures mobiles sont liées mécaniquement pour se déplacer simultanément entre la première et la seconde position. Un troisième bobinage est destiné à produire un flux magnétique de commande pour déplacer la seconde armature mobile de la première à la seconde position. Un quatrième bobinage étant destiné à produire un flux magnétique de commande pour déplacer la seconde armature mobile de la seconde à la première position.The electromagnetic actuator according to the invention comprises a second magnetic circuit magnetically decoupled from said first magnetic circuit and having a second movable armature moving relative to a second magnetic yoke and being separated from said second magnetic yoke by a radial air gap remaining constant during his displacement. The two movable armatures are mechanically linked to move simultaneously between the first and the second position. A third winding is for producing a control magnetic flux for moving the second movable armature from the first to the second position. A fourth coil is adapted to produce a control magnetic flux for moving the second movable armature from the second to the first position.
Selon un premier mode particulier de réalisation, le premier bobinage et le troisième bobinage sont connectés en série et sont destinés à produire simultanément des flux magnétiques de commande pour déplacer les première et seconde armatures mobiles de la première à la seconde position, le second bobinage et le quatrième bobinage sont connectés en série et sont destinés à produire simultanément des flux magnétiques de commande pour déplacer les première et seconde armatures mobiles de la seconde à la première position.According to a first particular embodiment, the first winding and the third winding are connected in series and are intended to simultaneously produce magnetic control fluxes for moving the first and second movable armatures from the first to the second position, the second winding and the fourth winding are connected in series and are intended to simultaneously produce magnetic control fluxes for moving the first and second movable armatures from the second to the first position.
Selon un second mode particulier de réalisation, l'actionneur électromagnétique comprend des moyens indépendants d'alimentation des premier, second, troisième et quatrième bobinages, les moyens d'alimentations étant destinés à commander simultanément le premier bobinage et le troisième bobinage pour déplacer les première et seconde armatures mobiles de la première à la seconde position. Les moyens d'alimentations sont destinés à commander simultanément le second bobinage et le quatrième bobinage pour déplacer les première et seconde armatures mobiles de la seconde à la première position.According to a second particular embodiment, the electromagnetic actuator comprises independent means for supplying the first, second, third and fourth windings, the power supply means being intended to simultaneously control the first winding and the third winding for moving the first and second movable armatures from the first to the second position. The power supply means are intended to simultaneously control the second winding and the fourth winding to move the first and second movable armatures from the second to the first position.
Selon un mode de développement de l'invention, la première culasse magnétique comporte au moins première partie en forme de E possédant deux bras extérieurs et un bras intermédiaire comportant l'aimant permanent, chaque bras extérieur étant relié au bras intermédiaire par un premier tronçon. Les premier et second bobinages sont respectivement positionnés sur un premier tronçon, la première armature mobile se déplaçant entre les bras extérieurs.According to a development mode of the invention, the first magnetic yoke comprises at least first E-shaped portion having two outer arms and an intermediate arm comprising the permanent magnet, each outer arm being connected to the intermediate arm by a first section. The first and second coils are respectively positioned on a first section, the first movable armature moving between the outer arms.
Selon un mode de développement de l'invention, la première culasse magnétique comporte au moins première partie en forme de E possédant deux bras extérieurs et un bras intermédiaire, chaque bras extérieur étant relié au bras intermédiaire par un premier tronçon, les troisième et quatrième bobinages étant respectivement positionnés sur un premier tronçon. La seconde armature mobile se déplace devant l'extrémité libre desdits bras et est séparée desdites extrémités par l'entrefer glissant radial.According to one embodiment of the invention, the first magnetic yoke comprises at least one E-shaped portion having two outer arms and an intermediate arm, each outer arm being connected to the intermediate arm by a first section, the third and fourth coils being respectively positioned on a first section. The second movable armature moves in front of the free end of said arms and is separated from said ends by the radial sliding air gap.
Avantageusement, l'extrémité libre des bras extérieurs comporte un second tronçon perpendiculaire auxdits bras, la seconde armature mobile se déplaçant parallèlement à ces seconds tronçons et étant séparée desdits tronçons par l'entrefer glissant radial.Advantageously, the free end of the outer arms comprises a second section perpendicular to said arms, the second movable armature moving parallel to these second sections and being separated from said sections by the radial sliding air gap.
Selon un mode de développement de l'invention, la première et la seconde culasses magnétiques se font face de manière à ce que les extrémités des bras extérieurs et intermédiaire de la première culasse sont placés en vis-à-vis de l'extrémité des bras de la seconde culasse.According to one embodiment of the invention, the first and the second magnetic yokes are facing each other so that the ends of the outer and intermediate arms of the first yoke are placed facing the end of the arms. of the second breech.
Selon un autre mode de développement de l'invention, la premier culasse magnétique comporte deux parties ayant respectivement une forme de E et étant placées en vis-à-vis de manière à ce que des extrémités libres des bras extérieurs et intermédiaire de la première partie soient placés en vis-à-vis d'une extrémité libre des bras de la seconde partie. Deux aimants permanents à aimantation radiale sont positionnés sur les bras intermédiaires. Le premier et second bobinages sont positionnés autour de la première armature mobile se déplaçant entre les bras extérieurs les deux parties. La seconde culasse magnétique comporte deux parties ayant respectivement une forme de E et étant placées en vis-à-vis de manière à ce que des extrémités libres des bras extérieurs et intermédiaire de la première partie soient placés en vis-à-vis d'une extrémité libre des bras de la seconde partie. Le troisième et quatrième bobinages sont positionnés autour de la seconde armature mobile se déplaçant à l'intérieur des deux parties en forme de E et devant l'extrémité desdits bras.According to another embodiment of the invention, the first magnetic yoke comprises two parts each having an E-shape and being placed facing each other so that free ends of the outer and intermediate arms of the first part are placed vis-à-vis a free end of the arms of the second part. Two permanent magnets with magnetization radial are positioned on the intermediate arms. The first and second coils are positioned around the first movable armature moving between the outer arms of the two parts. The second magnetic yoke comprises two E-shaped portions and being placed facing each other so that free ends of the outer and intermediate arms of the first part are placed opposite a free end of the arms of the second part. The third and fourth coils are positioned around the second movable armature moving within the two E-shaped portions and in front of the end of said arms.
Avantageusement, les deux armatures mobiles sont reliées par une barre d'accrochage dont l'axe longitudinal est confondu avec celui des armatures mobiles, lesdites deux armatures mobiles ayant un même axe longitudinal correspondant à l'axe de déplacement desdites armatures.Advantageously, the two movable armatures are connected by a hooking bar whose longitudinal axis coincides with that of the moving armatures, said two movable armatures having a same longitudinal axis corresponding to the axis of displacement of said armatures.
Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, la première culasse magnétique a une forme de E courbé possédant deux bras extérieurs et un bras intermédiaire, chaque bras extérieur étant relié au bras intermédiaire par un tronçon se développant selon un premier arc de cercle. La première armature mobile se déplace entre les bras extérieurs selon un mouvement circulaire. La seconde culasse magnétique a une forme de E courbé possédant deux bras extérieurs et un bras intermédiaire, chaque bras extérieur étant relié au bras intermédiaire par un tronçon se développant selon un second arc de cercle. La seconde armature mobile se déplace devant l'extrémité desdits bras selon un mouvement circulaire.According to a preferred embodiment of the invention, the first magnetic yoke has a curved E-shape having two outer arms and an intermediate arm, each outer arm being connected to the intermediate arm by a section developing in a first arc. The first movable armature moves between the outer arms in a circular motion. The second magnetic yoke has a curved E shape having two outer arms and an intermediate arm, each outer arm being connected to the intermediate arm by a section developing along a second arc. The second movable armature moves in front of the end of said arms in a circular motion.
Avantageusement, les deux armatures mobiles sont liées mécaniquement par une barre d'accrochage.Advantageously, the two movable armatures are mechanically linked by a snap bar.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés aux dessins annexés sur lesquels :Other advantages and features will emerge more clearly from the following description of particular embodiments of the invention, given by way of non-limiting examples, and represented in the accompanying drawings on which :
la figure 1 représente un schéma de principe d'un premier mode préférentiel de réalisation d'un actionneur électromagnétique dans une première position de fonctionnement ;FIG. 1 represents a block diagram of a first preferred embodiment of an electromagnetic actuator in a first operating position;
les figures 2 et 3 représentent des schémas de principe d'un actionneur électromagnétique selon la figure 1 dans des positions intermédiaires ;Figures 2 and 3 show schematic diagrams of an electromagnetic actuator according to Figure 1 in intermediate positions;
la figure 4 représente un schéma de principe de l'actionneur électromagnétique dans une seconde position de fonctionnement selon la figure 1 ;FIG. 4 represents a schematic diagram of the electromagnetic actuator in a second operating position according to FIG. 1;
la figure 5 représente un schéma du circuit de commande de l'actionneur électromagnétique selon un premier mode particulier de réalisation ;FIG. 5 represents a diagram of the control circuit of the electromagnetic actuator according to a first particular embodiment;
la figure 6 représente un schéma du circuit de commande de l'actionneur électromagnétique selon un second mode particulier de réalisation ;FIG. 6 represents a diagram of the control circuit of the electromagnetic actuator according to a second particular embodiment;
la figure 7 représente une courbe de l'intensité du courant électrique circulant dans la bobine de l'actionneur électromagnétique selon la figure 1 ;FIG. 7 represents a curve of the intensity of the electric current flowing in the coil of the electromagnetic actuator according to FIG. 1;
la figure 8 représente un schéma de principe d'une première variante de réalisation de l'actionneur électromagnétique selon la figure 1 ;FIG. 8 represents a block diagram of a first variant embodiment of the electromagnetic actuator according to FIG. 1;
la figure 9 représente un schéma de principe d'une seconde variante de réalisation de l'actionneur électromagnétique selon la figure 1 ;FIG. 9 represents a schematic diagram of a second variant embodiment of the electromagnetic actuator according to FIG. 1;
la figure 10 représente un schéma de principe d'une autre variante de réalisation de l'actionneur électromagnétique selon la figure 1 ;FIG. 10 represents a schematic diagram of another variant embodiment of the electromagnetic actuator according to FIG. 1;
la figure 11 représente un schéma de principe d'un second mode préférentiel de réalisation d'un actionneur électromagnétique dans une première position de fonctionnement ;Figure 11 shows a block diagram of a second preferred embodiment of an electromagnetic actuator in a first operating position;
la figure 12 représente un schéma de principe d'un troisième mode préférentiel de réalisation d'un actionneur électromagnétique dans une première position de fonctionnement. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATIONFigure 12 shows a block diagram of a third preferred embodiment of an electromagnetic actuator in a first operating position. DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT
Selon tous les modes préférentiels de réalisation tels que représenté sur les figures 1-4, 11 et 12, l'actionneur électromagnétique comprend un premier circuit magnétique 1 comportant une première armature mobile 10 se déplaçant par rapport à une première culasse magnétique 11.According to all the preferred embodiments as shown in Figures 1-4, 11 and 12, the electromagnetic actuator comprises a first magnetic circuit 1 having a first movable armature 10 moving relative to a first magnetic yoke 11.
Le premier circuit magnétique 1 déformable présente un entrefer axial variable.The first deformable magnetic circuit 1 has a variable axial air gap.
Ladite première armature mobile 10 entre une première et une seconde position est séparé de la première culasse magnétique 11 par au moins un entrefer axial e1 , e2. Ladite première armature mobile 10 se déplace entre une position ouverte K1 et une position fermée K2.Said first movable armature 10 between a first and a second position is separated from the first magnetic yoke 11 by at least one axial gap e1, e2. Said first movable armature 10 moves between an open position K1 and a closed position K2.
A titre d'exemple de fonctionnement, la position fermée K2 telle que représentée sur la figure 4 correspond habituellement au minimum d'un premier entrefer e1 existant entre l'armature mobile 12 et la culasse fixe 11. Généralement, un second entrefer e2 entre l'armature mobile 12 et la culasse fixe 11 est alors maximum. La position fermée K1 telle que représentée sur la figure 1 correspond habituellement au maximum du premier entrefer e1. Le second entrefer e2 est alors minimum.As an example of operation, the closed position K2 as shown in FIG. 4 usually corresponds to at least a first air gap e1 existing between the moving armature 12 and the fixed yoke 11. Generally, a second air gap e2 between mobile armature 12 and the fixed yoke 11 is then maximum. The closed position K1 as shown in Figure 1 usually corresponds to the maximum of the first gap e1. The second air gap e2 is then minimum.
Le premier circuit magnétique 1 de l'actionneur électromagnétique comprend un premier bobinage 12A destiné à engendrer un flux magnétique de commande Φ12A pour déplacer la première armature mobile 10 de la première K1 à la seconde position K2. Le premier circuit magnétique 1 comprend un second bobinage 12B destiné à produire un flux magnétique de commande Φ12B pour déplacer la première armature mobile 10 de la seconde K2 à la première position K1.The first magnetic circuit 1 of the electromagnetic actuator comprises a first winding 12A for generating a control magnetic flux Φ12A for moving the first movable armature 10 of the first K1 to the second position K2. The first magnetic circuit 1 comprises a second winding 12B for producing a control magnetic flux Φ12B for moving the first movable armature 10 of the second K2 to the first position K1.
La première culasse magnétique 11 comprend au moins un aimant permanent 16 à aimantation radiale. Ledit au moins un aimant permanent 16 génère un flux de polarisation ΦU qui s'oppose aux flux magnétiques générés par les premier et second bobinages 12A, 12B. L'actionneur électromagnétique est un actionneur bistable à accrochage magnétique.The first magnetic yoke 11 comprises at least one permanent magnet 16 with radial magnetization. Said at least one permanent magnet 16 generates a polarization flux ΦU which opposes the magnetic flux generated by the first and second coils 12A, 12B. The electromagnetic actuator is a bistable actuator with magnetic latching.
L'actionneur électromagnétique comprend en outre un second circuit magnétique 2 découplé magnétiquement dudit premier circuit magnétique. Un découplage magnétique entre le premier et le second circuits magnétiques 1 , 2 signifie que le coefficient de mutuelle induction entre les deux circuits est sensiblement égal à zéro. Ce découplage peut être réalisé par un blindage magnétique non représenté. Le second circuit magnétique 2 comporte une seconde armature mobile 20 se déplaçant par rapport à une seconde culasse magnétique 21. La seconde armature mobile 20 est séparée de la seconde culasse magnétique 21 par un entrefer glissant e3. Au cours du déplacement de la seconde armature mobile 20, l'entrefer glissant e3 est constant selon une direction radiale perpendiculaire à celle du déplacement de ladite armature mobile. Les deux armatures mobiles 10, 20 sont liées mécaniquement pour se déplacer simultanément entre la première et la seconde position.The electromagnetic actuator further comprises a second circuit magnet 2 decoupled magnetically from said first magnetic circuit. Magnetic decoupling between the first and the second magnetic circuits 1, 2 means that the coefficient of mutual induction between the two circuits is substantially equal to zero. This decoupling can be achieved by a magnetic shielding, not shown. The second magnetic circuit 2 comprises a second movable armature 20 moving relative to a second magnetic yoke 21. The second movable armature 20 is separated from the second magnetic yoke 21 by a sliding air gap e3. During the displacement of the second movable armature 20, the sliding air gap e3 is constant in a radial direction perpendicular to that of the displacement of said movable armature. The two movable armatures 10, 20 are mechanically linked to move simultaneously between the first and the second position.
Le second circuit magnétique 2 de l'actionneur électromagnétique comporte un troisième bobinage 22A destiné à produire un flux magnétique de commande pour déplacer la seconde armature mobile 20 de la première K1 à la seconde K2 position. Le second circuit magnétique 2 comporte un quatrième bobinage 22B destiné à produire un flux magnétique de commande pour déplacer la seconde armature mobile 20 de la seconde K2 à la seconde première K1.The second magnetic circuit 2 of the electromagnetic actuator comprises a third winding 22A for producing a control magnetic flux for moving the second movable armature 20 from the first K1 to the second K2 position. The second magnetic circuit 2 includes a fourth winding 22B for producing a control magnetic flux for moving the second movable armature 20 from the second K2 to the second first K1.
Lorsque la première armature mobile 10 se déplace d'une première position K1 à une seconde position K2 selon l'axe longitudinal Y, la force de déplacement F1 appliquée à la première armature est inversement proportionnelle au carré du déplacement y. Ladite force de déplacement peut s'exprimer avec l'équation (1) suivante :
Figure imgf000010_0001
When the first movable armature 10 moves from a first position K1 to a second position K2 along the longitudinal axis Y, the displacement force F1 applied to the first armature is inversely proportional to the square of the displacement y. Said displacement force can be expressed with the following equation (1):
Figure imgf000010_0001
La première inductance L1 du premier circuit magnétique 1 est proportionnelle au rapport entre le nombre de spires N au carré et la reluctance du circuit. Ladite première inductance L1 peut s'exprimer avec l'équation (2) suivante :The first inductor L1 of the first magnetic circuit 1 is proportional to the ratio between the number of turns N squared and the reluctance of the circuit. Said first inductance L1 can be expressed with the following equation (2):
<2>il=f Mr2 La reluctance R1 du premier circuit magnétique 1 est dépendante du déplacement y et de la section de l'entrefer S. Ladite section de l'entrefer e2 est constante tout au long du déplacement. Ladite reluctance peut s'exprimer avec l'équation (3) suivante :< 2 > il = f Mr 2 The reluctance R1 of the first magnetic circuit 1 is dependent on the displacement y and the section of the air gap S. Said section of the gap e2 is constant throughout the displacement. Said reluctance can be expressed with the following equation (3):
(3) SRl = 3^ μoS(3) SRl = 3 ^ μoS
Avec μo égal à la perméabilité de l'air. Ainsi, l'inductance L1 du premier circuit magnétique est inversement proportionnelle au déplacement y. Ladite première inductance L1 peut s'exprimer avec l'équation (4) suivante :With μo equal to the permeability of the air. Thus, the inductance L1 of the first magnetic circuit is inversely proportional to the displacement y. Said first inductance L1 can be expressed with the following equation (4):
(4) LX oc - y(4) LX oc - y
Lorsque la seconde armature mobile 20 se déplace d'une première position à une seconde position selon l'axe longitudinal Y, la force de déplacement F2 appliqué à la seconde armature est constante. La seconde inductance L2 du second circuit magnétique 2 est proportionnelle au rapport entre le nombre de spires N au carré et la reluctance du circuit. Ladite seconde inductance L2 peut s'exprimer avec l'équation (5) suivante :When the second movable armature 20 moves from a first position to a second position along the longitudinal axis Y, the displacement force F2 applied to the second armature is constant. The second inductor L2 of the second magnetic circuit 2 is proportional to the ratio between the number of turns N squared and the reluctance of the circuit. Said second inductance L2 can be expressed with the following equation (5):
N22 N2 2
(5) Z2 = — 5R2(5) Z2 = - 5R2
La reluctance R2 du second circuit magnétique 2 est proportionnelle au rapport entre l'entrefer e3 et le déplacement y. Ledit entrefer e3 est constant tout au long du déplacement. Ladite reluctance peut s'exprimer avec l'équation (6) suivante :The reluctance R2 of the second magnetic circuit 2 is proportional to the ratio between the gap e3 and the displacement y. Said gap e3 is constant throughout the movement. Said reluctance can be expressed with the following equation (6):
(6) 5R2 = -^- μody(6) 5R2 = - ^ - μody
Avec μo égal à la perméabilité de l'air. Ainsi, la l'inductance L2 du second circuit magnétique est proportionnelle au déplacement y. Ladite seconde inductance L2 peut s'exprimer avec l'équation (7) suivante :With μo equal to the permeability of the air. Thus, the inductance L2 of the second magnetic circuit is proportional to the displacement y. Said second inductance L2 can be expressed with the following equation (7):
(7) Ll oc y L'équation de la tension appliquée simultanément aux premier 12A et troisième 22A bobinages s'exprime de la façon (8) suivante :(7) Ll oc y The equation of the voltage applied simultaneously to the first 12A and third 22A coils is expressed in the following way (8):
(8) U = RI + L—(8) U = RI + L-
avec U la tension d'alimentation, I le courant parcourant les bobinages 12A, 22A et L l'inductance totale vue par la source de tension. L'inductance totale est directement dépendante des inductances L1 , L2 du premier bobinagee 12A et du troisième bobinage 22A.with U the supply voltage, I the current flowing through the windings 12A, 22A and L the total inductance seen by the voltage source. The total inductance is directly dependent on the inductances L1, L2 of the first winding 12A and the third winding 22A.
Compte tenu de l'importance des régimes transitoires, le terme résistif Rl est négligeable par rapport au terme dl/dt. Ainsi, l'équation de la tension s'exprime de la façon suivante :Given the importance of the transient regimes, the resistive term Rl is negligible compared to the term dl / dt. Thus, the equation of tension is expressed as follows:
(9) (/=i§ (9) (/ = i §
Ainsi, en cours de fonctionnement, lorsque la première armature mobile 10 se déplace d'une première position K1 à une seconde position KZ selon l'axe longitudinal Y, l'ouverture d'entrefer e2 provoque une réduction d'inductance L1 du premier circuit magnétique (équation 4). Simultanément, lorsque la seconde armature mobile 20 se déplace d'une première position à une seconde position selon l'axe longitudinal Y, la l'inductance L2 du second circuit magnétique a tendance à augmenter (équation 7). Compte tenu que la réduction d'inductance L1 du premier circuit magnétique est plus significative que l'augmentation de l'inductance L2 du second circuit magnétique, le courant électrique I parcourant les bobinages de la première et seconde bobines 12, 22 va augmenter au moment où les armatures mobiles commencent à se déplacer.Thus, during operation, when the first movable armature 10 moves from a first position K1 to a second position KZ along the longitudinal axis Y, the gap opening e2 causes an inductance reduction L1 of the first circuit magnetic (equation 4). Simultaneously, when the second moving armature 20 moves from a first position to a second position along the longitudinal axis Y, the inductance L2 of the second magnetic circuit tends to increase (equation 7). Given that the inductance reduction L1 of the first magnetic circuit is more significant than the increase of the inductance L2 of the second magnetic circuit, the electric current I flowing through the windings of the first and second coils 12, 22 will increase at the moment where the movable armatures begin to move.
Comme représenté sur la figure 7, à titre de comparaison sont représentées une première courbe TA représentative du courant d'excitation dans un actionneur connu et une seconde courbe TB représentative du courant d'excitation dans l'actionneur selon l'invention. On constate que la valeur absolue maximale du courant d'excitation selon la seconde courbe TB est très inférieure à celle de la première courbe TA. En outre, l'amorçage du déplacement de la partie mobile de l'actionneur se fait plus rapidement avec un actionneur selon l'invention (ta > tb). Autrement dit, cela signifie que le dispositif selon l'invention permet une meilleure utilisation du courant d'excitation qui est exploité pour déplacer la partie mobile alors que comparativement au même instant, le courant dans un dispositif connu est exploité pour s'opposer au flux de polarisation de l'entrefer par l'aimant.As shown in FIG. 7, for comparison purposes, there is shown a first curve TA representative of the excitation current in a known actuator and a second curve TB representative of the excitation current in the actuator according to the invention. It can be seen that the maximum absolute value of the excitation current according to the second curve TB is much lower than that of the first curve TA. In addition, the initiation of the displacement of the moving part of the actuator is done more quickly with an actuator according to the invention (ta> tb). In other words, this means that the device according to the invention allows a better use of the excitation current that is used to move the moving part while compared to the same time, the current in a known device is used to oppose the flow polarization of the gap by the magnet.
Pour éviter tout risque de démagnétisation de l'aimant 16 au moment du déverrouillage de la première armature mobile 10, on veillera à ce que le point de fonctionnement de l'aimant ne recule pas au delà de la courbe caractéristique de démagnétisation de l'aimant. L'usage d'aimant à base de terres rares, notamment des aimants Samarium Cobalt SmCo peut être préconisé pour cette application.To avoid any risk of demagnetization of the magnet 16 at the time of unlocking the first movable armature 10, it will be ensured that the operating point of the magnet does not fall beyond the demagnetization characteristic curve of the magnet . The use of rare earth magnets, including Samarium Cobalt SmCo magnets may be recommended for this application.
Selon un premier mode particulier de développement tel que représenté sur la figure 5, pour déplacer les première et seconde armatures mobiles 10, 20 de la première K1 à la seconde position K2, le premier bobinage 12A et le troisième bobinage 12A sont connectés en série. Les deux bobinages 12A, 22A sont alors destinés à produire simultanément des flux magnétiques de commande. Selon ce premier mode particulier de réalisation de l'invention, pour déplacer la première et seconde armature mobile 10, 20 de la seconde position K2 à la première position K1 , le second bobinage 12B et le quatrième bobinage 22B sont connectés en série. Les deux bobinages sont alors destinés à produire simultanément des flux magnétiques de commande Φ12B, Φ22B. Des moyens de commutation 201 autorisent la connexion alternée des moyens d'alimentation électrique 200A à d'une part au premier bobinage 12A et au troisième bobinage 22A et à d'autre part au second bobinage 12B et au quatrième bobinage 22B.According to a first particular development mode as shown in FIG. 5, to move the first and second movable armatures 10, 20 from the first K1 to the second position K2, the first winding 12A and the third winding 12A are connected in series. The two coils 12A, 22A are then intended to simultaneously produce magnetic control fluxes. According to this first particular embodiment of the invention, for moving the first and second movable armature 10, 20 from the second position K2 to the first position K1, the second coil 12B and the fourth coil 22B are connected in series. The two coils are then intended to simultaneously produce control magnetic flux Φ12B, Φ22B. Switching means 201 allow the alternating connection of the power supply means 200A on the one hand to the first winding 12A and the third winding 22A and secondly to the second winding 12B and the fourth winding 22B.
Selon un second mode particulier de développement tel que représenté sur la figure 6, l'actionneur électromagnétique comprend des moyens indépendantsAccording to a second particular mode of development as represented in FIG. 6, the electromagnetic actuator comprises independent means
200B d'alimentation électrique des premier et second bobinages 12A, 12B et des troisième et quatrième bobinages 22A, 22B. D'une part, les moyens indépendants200B power supply of the first and second windings 12A, 12B and the third and fourth windings 22A, 22B. On the one hand, independent means
200B d'alimentation sont destinés à commander simultanément le premier bobinage 12A et le troisième bobinage 22A pour déplacer les première et seconde armatures mobiles 10, 20 de la première K1 à la seconde position K2.200B supply are intended to simultaneously control the first winding 12A and the third winding 22A to move the first and second armatures 10, 20 of the first K1 to the second position K2.
D'autre part, les moyens indépendants 200B d'alimentation sont destinés à commander simultanément le second bobinage 12B et le quatrième bobinage 22B pour déplacer les première et seconde armatures mobiles 10, 20 de la seconde K2 à la première position K1.On the other hand, the independent power supply means 200B are intended for simultaneously controlling the second winding 12B and the fourth winding 22B to move the first and second armatures 10, 20 of the second K2 to the first position K1.
Selon un premier mode préférentiel de réalisation de l'invention telle que représenté à la figures 1 à 4, la première culasse magnétique 11 a une forme de E possédant deux bras extérieurs 13A, 13B et un bras intermédiaire 14. Ledit bras intermédiaire est sensiblement parallèle aux deux bras extérieurs 13A, 13B. Chaque bras extérieur 13A, 13B comporte une première extrémité reliée à une première extrémité du bras intermédiaire 14 par d'un premier tronçon 15A, 15B. Lesdits premiers tronçons 15A, 15B sont sensiblement perpendiculaires aux bras extérieurs 13A, 13B et intermédiaire 14. Le premier bobinage 12A et le second bobinage 12B sont respectivement positionnés sur un premier tronçon 15A, 15B. La première armature mobile 10 se déplace entre les bras extérieurs 13A, 13B, sensiblement perpendiculairement auxdits bras extérieurs. La première armature mobile 10 est montée à coulissement axial et se déplace selon un axe longitudinal Y de déplacement. L'aimant permanent 16 à aimantation radiale perpendiculaire l'axe longitudinal Y de déplacement est alors positionné sur le bras intermédiaire 14.According to a first preferred embodiment of the invention as represented in FIGS. 1 to 4, the first magnetic yoke 11 is E-shaped having two outer arms 13A, 13B and an intermediate arm 14. Said intermediate arm is substantially parallel to the two outer arms 13A, 13B. Each outer arm 13A, 13B has a first end connected to a first end of the intermediate arm 14 by a first section 15A, 15B. Said first sections 15A, 15B are substantially perpendicular to the outer arms 13A, 13B and intermediate 14. The first winding 12A and the second winding 12B are respectively positioned on a first section 15A, 15B. The first movable armature 10 moves between the outer arms 13A, 13B, substantially perpendicular to said outer arms. The first movable armature 10 is mounted to slide axially and moves along a longitudinal axis Y of displacement. The permanent magnet 16 with radial magnetization perpendicular to the longitudinal axis Y of displacement is then positioned on the intermediate arm 14.
La seconde culasse magnétique 21 a aussi une forme de E possédant deux bras extérieurs 23A, 23B et un bras intermédiaire 24. Ledit bras intermédiaire est sensiblement parallèle aux deux bras extérieurs 23A, 23B. Chaque bras extérieurThe second magnetic yoke 21 is also E-shaped having two outer arms 23A, 23B and an intermediate arm 24. Said intermediate arm is substantially parallel to the two outer arms 23A, 23B. Each outer arm
23A, 23B comporte une première extrémité reliée à une première extrémité du bras intermédiaire 24 par un premier tronçon 25A, 25B. Le troisième bobinage23A, 23B has a first end connected to a first end of the intermediate arm 24 by a first section 25A, 25B. Third winding
22A et le quatrième bobinage 22B sont respectivement positionnés sur un premier tronçon 25A, 25B. La seconde armature mobile 20 se déplace devant une seconde extrémité libre desdits bras. La seconde armature mobile 20 est montée à coulissement axial et se déplace selon un axe longitudinal Y de déplacement.22A and the fourth coil 22B are respectively positioned on a first section 25A, 25B. The second movable armature 20 moves in front of a second free end of said arms. The second movable armature 20 is mounted to slide axially and moves along a longitudinal axis Y of displacement.
La seconde armature mobile 20 est séparée de la seconde extrémité libre des bras extérieurs et intermédiaire 13A, 13B, 14 par l'entrefer glissant e3. Au cours du déplacement de la seconde armature mobile 20, l'entrefer glissant e3 est constant selon une direction radiale perpendiculaire à l'axe longitudinal Y de déplacement. L'axe longitudinal de la seconde culasse magnétique 21 est commun avec l'axe longitudinal de la première culasse magnétique fixe 11.The second movable armature 20 is separated from the second free end of the outer and intermediate arms 13A, 13B, 14 by the sliding air gap e3. During the displacement of the second movable armature 20, the sliding air gap e3 is constant in a radial direction perpendicular to the longitudinal axis Y of displacement. The longitudinal axis of the second magnetic yoke 21 is common with the longitudinal axis of the first fixed magnetic yoke 11.
De préférence, la première et la seconde culasses magnétiques 11 , 21 sont positionnées face à face de manière à ce que les extrémités libres des bras extérieurs 13A, 13B et intermédiaire 14 de la première culasse 11 soient placés en vis-à-vis de l'extrémité libre des bras 23A, 23B, 24 de la seconde culasse 21. Les deux armatures mobiles 10, 20 sont liées mécaniquement par une barre d'accrochage 17.Preferably, the first and second magnetic yokes 11, 21 are positioned face to face so that the free ends of the outer arms 13A, 13B and intermediate 14 of the first yoke 11 are placed opposite the free end of the arms 23A, 23B, 24 of the second cylinder head 21. The two mobile armatures 10, 20 are mechanically connected by a hooking bar 17.
Selon une première variante de réalisation du premier mode préférentiel, la seconde extrémité des bras extérieurs 23A, 23B peut comporter un second tronçon 18A, 18B perpendiculaire auxdits bras. Comme représenté à la figure 8, la seconde armature mobile 20 se déplace parallèlement à ces seconds tronçons 18A, 18B et est séparée desdits tronçons par l'entrefer glissant e3 radial. Cette variante de réalisation permet de maximiser la surface de l'entrefer glissant e3.According to a first embodiment of the first preferred embodiment, the second end of the outer arms 23A, 23B may comprise a second section 18A, 18B perpendicular to said arms. As shown in FIG. 8, the second movable armature 20 moves parallel to these second sections 18A, 18B and is separated from said sections by the radial air gap e3. This variant embodiment maximizes the surface of the sliding air gap e3.
Selon une seconde variante de réalisation du premier mode préférentiel telle que représentée sur la figure 9, les culasses magnétiques 11 , 21 des deux circuits magnétiques sont de taille différente. En outre, la première et la seconde culasses magnétiques sont positionnée en vis-à-vis mais les extrémités libres des bras extérieurs de la première culasse 11 ne sont pas placés en vis-à-vis de l'extrémité libre des bras de la seconde culasse 21. L'armature mobile 20 de la seconde culasse se déplace de préférence à l'intérieur de la culasse magnétique 21.According to a second embodiment of the first preferred embodiment as shown in Figure 9, the magnetic yokes 11, 21 of the two magnetic circuits are of different size. In addition, the first and the second magnetic yokes are positioned opposite each other, but the free ends of the outer arms of the first yoke 11 are not placed opposite the free end of the arms of the second The yoke 21. The movable armature 20 of the second yoke preferably moves within the magnetic yoke 21.
Selon une autre variante de réalisation du premier mode préférentiel telle que représentée sur la figure 10, les armatures mobiles des deux circuits magnétiques sont en contact direct et ne sont plus liés par un barre d'accrochage. L'actionneur électromagnétique est ainsi plus compact.According to another embodiment of the first preferred embodiment as shown in Figure 10, the movable armatures of the two magnetic circuits are in direct contact and are no longer linked by a snap bar. The electromagnetic actuator is thus more compact.
Selon un second mode préférentiel de réalisation de l'invention telle que représenté à la figure 11 , la première culasse magnétique 11 est composée de deux parties 11 A, 11 B ayant respectivement une forme de E. Chaque partie 11 A, 11B possède deux bras extérieurs et un bras intermédiaire. Le bras intermédiaire est sensiblement parallèle aux deux bras extérieurs. Chaque bras extérieur comporte une première extrémité reliée à une première extrémité du bras intermédiaire par un tronçon. Lesdits tronçons sont sensiblement perpendiculaires aux bras extérieurs et intermédiaire. Les deux parties sont placées en vis-à-vis de manière à ce que des secondes extrémités libres des bras extérieurs et intermédiaire de la première partie soient placés en vis-à-vis de l'extrémité libre des bras de la seconde partie. Deux aimants permanents 16 à aimantation radiale perpendiculaire à l'axe longitudinal Y sont alors positionnés sur les bras intermédiaires. Les premier et second bobinages 12A, 12B sont respectivement positionnés autour de la première armature mobile 10. La première armature mobile se déplace entre les bras extérieurs les deux parties en forme de E. La première armature mobile 10 se déplace sensiblement perpendiculairement auxdits bras extérieurs.According to a second preferred embodiment of the invention as represented in FIG. 11, the first magnetic yoke 11 is composed of two parts 11 A, 11 B each having an E-shape. Each part 11A, 11B has two arms outside and an intermediate arm. The intermediate arm is substantially parallel to the two outer arms. Each outer arm has a first end connected to a first end of the arm intermediate by a section. Said sections are substantially perpendicular to the outer and intermediate arms. The two parts are placed vis-à-vis so that second free ends of the outer and intermediate arms of the first part are placed opposite the free end of the arms of the second part. Two permanent magnets 16 with radial magnetization perpendicular to the longitudinal axis Y are then positioned on the intermediate arms. The first and second coils 12A, 12B are respectively positioned around the first movable armature 10. The first movable armature moves between the outer arms the two E-shaped portions. The first movable armature 10 moves substantially perpendicular to said outer arms.
La seconde culasse magnétique 21 est composée aussi de deux parties 21 A, 21 B ayant respectivement une forme de E. Chaque partie possède deux bras extérieurs et un bras intermédiaire. Ledit bras intermédiaire est sensiblement parallèle aux deux bras extérieurs. Chaque bras extérieur comporte une première extrémité reliée à une première extrémité du bras intermédiaire par un tronçon. Lesdits tronçons sont sensiblement perpendiculaires aux bras extérieurs et intermédiaire. Les deux parties de la seconde culasse magnétique sont placées en vis-à-vis de manière à ce que des secondes extrémités libres des bras extérieurs et intermédiaire de la première partie sont placés en vis-à-vis d'une seconde l'extrémité libre des bras de la seconde partie. Le troisième et quatrième bobinages sont respectivement positionnés autour de la seconde armature mobile se déplaçant à l'intérieur les deux parties en forme de E et devant les secondes extrémités desdits bras.The second magnetic yoke 21 is also composed of two portions 21A, 21B each having an E-shape. Each part has two outer arms and an intermediate arm. Said intermediate arm is substantially parallel to the two outer arms. Each outer arm has a first end connected to a first end of the intermediate arm by a section. Said sections are substantially perpendicular to the outer and intermediate arms. The two parts of the second magnetic yoke are placed facing each other so that second free ends of the outer and intermediate arms of the first part are placed opposite a second free end arms of the second part. The third and fourth coils are respectively positioned around the second movable armature moving inside the two E-shaped portions and in front of the second ends of said arms.
Les deux armatures mobiles 10, 20 ont de préférence un même axe longitudinal correspondant à l'axe longitudinal Y de déplacement desdites armatures 10, 20. Les deux armatures 10, 20 sont reliées entre elles par une barre d'accrochage dont l'axe longitudinal est de préférence confondu avec celui des armatures mobiles.The two mobile armatures 10, 20 preferably have the same longitudinal axis corresponding to the longitudinal axis Y of displacement of said armatures 10, 20. The two armatures 10, 20 are interconnected by a hooking bar whose longitudinal axis is preferably confused with that of the movable armatures.
Selon un troisième mode préférentiel de réalisation de l'invention telle que représenté à la figure 12, la première culasse magnétique 11 a une forme de E courbé possédant deux bras extérieurs 13A, 13B et un bras intermédiaire 14. Chaque bras extérieur 13A, 13B est relié au bras intermédiaire 14 par un tronçon 15A, 15B. Ledit tronçon se développe selon un premier arc de cercle, premier arc de cercle comportant un premier rayon R1. Le premier et second bobinages 12A, 12B sont respectivement positionnés sur un premier et un second tronçon courbés 15A, 15B. La première armature mobile 10 se déplace entre les bras extérieurs 13A, 13B selon un mouvement circulaire. Le centre de rotation O autour duquel l'armature mobile 10 tourne est de préférence confondu avec le centre du premier arc de cercle. Un aimant permanent 16 à aimantation radiale perpendiculaire à l'axe longitudinal Y de déplacement est alors positionné sur le bras intermédiaire 14. La seconde culasse magnétique 21 a aussi une forme de E courbé possédant deux bras extérieurs 23A, 23B et un bras intermédiaire 24. Chaque bras extérieur 23A, 23B comporte une première extrémité reliée au bras intermédiaire 24 par un premier tronçon 25A, 25B. Lesdits tronçons se développent selon un second arc de cercle, ledit second arc de cercle comportant un second rayon R2. Le troisième et quatrième 22A, 22B de la seconde bobine 22 sont respectivement positionnés sur un premier tronçon 25A, 25B courbé. Le centre de rotation O autour duquel la seconde armature mobile 20 tourne est confondu avec le centre du second arc de cercle. La seconde armature mobile 20 est séparée de l'extrémité libre des bras extérieurs horizontaux 13A, 13B par l'entrefer glissant e3. Au cours du déplacement de la seconde armature mobile 20, l'entrefer glissant e3 est constant selon une direction radiale. Les deux armatures mobiles 10, 20 sont liées mécaniquement par une barre d'accrochage 17. Les centres de rotation O des armatures mobiles 10, 20 sont confondus.According to a third preferred embodiment of the invention as shown in FIG. 12, the first magnetic yoke 11 has an E shape. curved having two outer arms 13A, 13B and an intermediate arm 14. Each outer arm 13A, 13B is connected to the intermediate arm 14 by a section 15A, 15B. Said section develops in a first arc of circle, first arc having a first radius R1. The first and second coils 12A, 12B are respectively positioned on first and second curved sections 15A, 15B. The first movable armature 10 moves between the outer arms 13A, 13B in a circular motion. The center of rotation O around which the moving armature 10 rotates is preferably coincident with the center of the first arc. A permanent magnet 16 with radial magnetization perpendicular to the longitudinal axis Y of displacement is then positioned on the intermediate arm 14. The second magnetic yoke 21 also has a curved E shape having two outer arms 23A, 23B and an intermediate arm 24. Each outer arm 23A, 23B has a first end connected to the intermediate arm 24 by a first section 25A, 25B. Said sections develop in a second circular arc, said second arc having a second radius R2. The third and fourth 22A, 22B of the second coil 22 are respectively positioned on a first curved section 25A, 25B. The center of rotation O around which the second movable armature 20 rotates coincides with the center of the second arc. The second movable armature 20 is separated from the free end of the horizontal outer arms 13A, 13B by the sliding air gap e3. During the displacement of the second moving armature 20, the sliding air gap e3 is constant in a radial direction. The two mobile armatures 10, 20 are mechanically linked by a latching bar 17. The centers of rotation O of the movable armatures 10, 20 are merged.
Selon un premier mode particulier de réalisation représenté sur la figure 12, la seconde armature mobile 20 se déplace de préférence devant la seconde extrémité desdits bras selon un mouvement circulaire. Le déplacement de ladite seconde armature est réalisé dans un plan de préférence confondu avec celui de seconde culasse magnétique 21 .According to a first particular embodiment shown in FIG. 12, the second mobile armature 20 preferably moves in front of the second end of said arms in a circular motion. The displacement of said second armature is made in a plane preferably coinciding with that of second magnetic yoke 21.
Selon un second mode particulier de réalisation, la seconde armature mobile se déplace de préférence au dessus ou au dessous desdits bras selon un mouvement circulaire. Le déplacement de la seconde armature mobile est réalisé dans un plan parallèle à celui de la seconde culasse magnétique. L'entrefer glissant e3 correspond alors à une distance sensiblement constante entre le plan de la seconde culasse magnétique 21 et celui dans lequel tourne la seconde armature mobile. Selon une variante de réalisation, la seconde armature mobile comporte une première et seconde parties reliées entre elles et disposées de part et d'autre de la seconde culasse magnétique. A titre d'exmple, la première partie est destinée à se déplacer au-dessus de la seconde culasse magnétique et la seconde partie est destinée à se déplacer au-dessous de ladite seconde culasse. According to a second particular embodiment, the second movable armature preferably moves above or below said arms in a circular motion. The displacement of the second mobile armature is realized in a plane parallel to that of the second magnetic yoke. The sliding air gap e3 then corresponds to a substantially constant distance between the plane of the second magnetic yoke 21 and that in which the second movable armature rotates. According to an alternative embodiment, the second movable armature comprises a first and second parts interconnected and arranged on either side of the second magnetic yoke. By way of example, the first part is intended to move above the second magnetic yoke and the second part is intended to move below said second yoke.

Claims

REVENDICATIONS
1. Actionneur électromagnétique comprenant un premier circuit magnétique (1) comportant :An electromagnetic actuator comprising a first magnetic circuit (1) comprising:
- une première armature mobile (10) se déplaçant par rapport à une première culasse magnétique (11 ), ladite première armature mobile (10), mobile entre une première et une seconde position (K1 , K2), étant séparée de ladite première culasse magnétique (11) par au moins un entrefer axial (θ1 f e2)f - a first movable armature (10) moving relative to a first magnetic yoke (11), said first movable armature (10) movable between a first and a second position (K1, K2), being separated from said first magnetic yoke (11) by at least one axial air gap (θ1 f e2) f
- un premier bobinage (12A) destinée à engendrer un flux magnétique de commande (Φ12A) pour déplacer la première armature mobile (10) de la première (K1 ) à la seconde (K2) position,a first winding (12A) for generating a control magnetic flux (Φ12A) for moving the first movable armature (10) from the first (K1) to the second (K2) position,
- un second bobinage (12B) destinée à produire un flux magnétique de commande (Φ12B) pour déplacer la première armature mobile (10) de la seconde (K2) à la première (K1) position, - au moins un aimant permanent (16) à aimantation radiale, ledit au moins un aimant permanent (16) générant un flux de polarisation (ΦU) s'opposant aux flux magnétique (Φ12A, Φ12B) générés par les premier et second bobinages (12A, 12B), caractérisé en ce qu'il comprend un second circuit magnétique (2) découplé magnétiquement dudit premier circuit magnétique et comportant :a second winding (12B) for producing a control magnetic flux (Φ12B) for moving the first movable armature (10) of the second (K2) to the first (K1) position, - at least one permanent magnet (16) with radial magnetization, said at least one permanent magnet (16) generating a polarization flux (ΦU) opposing the magnetic flux (Φ12A, Φ12B) generated by the first and second coils (12A, 12B), characterized in that it comprises a second magnetic circuit (2) decoupled magnetically from said first magnetic circuit and comprising:
- une seconde armature mobile (20) se déplaçant par rapport à une seconde culasse magnétique (21) et étant séparée de ladite seconde culasse magnétique (21 ) par un entrefer glissant (e3) radial restant constant durant son déplacement, • les deux armatures mobiles (10, 20) étant liées mécaniquement pour se déplacer simultanément entre la première et la seconde position,a second movable armature (20) moving relative to a second magnetic yoke (21) and being separated from said second magnetic yoke (21) by a radial air gap (e3) remaining constant during its movement, • the two movable armatures (10, 20) being mechanically linked to move simultaneously between the first and second positions,
- un troisième bobinage (22A) destiné à produire un flux magnétique de commande (Φ22A) pour déplacer la seconde armature mobile (20) de la première (K1) à la seconde (K2) position, - un quatrième bobinage (22B) étant destiné à produire un flux magnétique de commande (Φ22B) pour déplacer la seconde armature mobile (20) de la seconde (K2) à la première (K1) position. a third winding (22A) for producing a control magnetic flux (Φ22A) for moving the second movable armature (20) from the first (K1) to the second (K2) position, - a fourth winding (22B) being intended producing a control magnetic flux (Φ22B) for moving the second movable armature (20) of the second (K2) to the first (K1) position.
2. Actionneur électromagnétique selon la revendication 1 , caractérisé en ce que2. Electromagnetic actuator according to claim 1, characterized in that
- le premier bobinage (12A) et le troisième bobinage (22A) sont connectés en série et sont destinés à produire simultanément des flux magnétiques de commande (Φ12A, Φ22A) pour déplacer les première et seconde armatures mobiles (10, 20) de la première à la seconde position.the first winding (12A) and the third winding (22A) are connected in series and are intended to simultaneously produce magnetic control fluxes (Φ12A, Φ22A) for moving the first and second movable armatures (10, 20) of the first in the second position.
- le second bobinage (12B) et le quatrième bobinage (22B) sont connectés en série et sont destinés à produire simultanément des flux magnétiques de commande (Φ12B, Φ22B) pour déplacer les première et seconde armatures mobiles (10, 20) de la seconde à la première position.the second winding (12B) and the fourth winding (22B) are connected in series and are intended to simultaneously produce magnetic control fluxes (Φ12B, Φ22B) for moving the first and second movable armatures (10, 20) of the second in the first position.
3. Actionneur électromagnétique selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend des moyens indépendants d'alimentation des premier, second, troisième et quatrième bobinages (12A, 12B, 22A, 22B)1 les moyens d'alimentations étant destinés3. Electromagnetic actuator according to claim 1, characterized in that it comprises independent means for supplying the first, second, third and fourth coils (12A, 12B, 22A, 22B) 1 the power supply means being intended
- à commander simultanément le premier bobinage (12A) et le troisième bobinage (22A) pour déplacer les première et seconde armatures mobiles (10, 20) de la première à la seconde position ;- simultaneously controlling the first winding (12A) and the third winding (22A) to move the first and second movable armatures (10, 20) from the first to the second position;
- à commander simultanément le second bobinage (12B) et le quatrième bobinage (22B) pour déplacer les première et seconde armatures mobiles- simultaneously controlling the second winding (12B) and the fourth winding (22B) to move the first and second movable armatures
(10, 20) de la seconde à la première position.(10, 20) from the second to the first position.
4. Actionneur électromagnétique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première culasse magnétique (11) comporte au moins première partie en forme de E possédant deux bras extérieurs (13A, 13B) et un bras intermédiaire (14) comportant l'aimant permanent (16), chaque bras extérieur4. Electromagnetic actuator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first magnetic yoke (11) comprises at least first E-shaped portion having two outer arms (13A, 13B) and an intermediate arm (14). comprising the permanent magnet (16), each outer arm
(13A, 13B) étant relié au bras intermédiaire (14) par un premier tronçon (15A, 15B), les premier et second bobinages (12A, 12B) étant respectivement positionnés sur un premier tronçon (15A, 15B), la première armature mobile (10) se déplaçant entre les bras extérieurs (13A, 13B).(13A, 13B) being connected to the intermediate arm (14) by a first section (15A, 15B), the first and second coils (12A, 12B) being respectively positioned on a first section (15A, 15B), the first movable armature (10) moving between the outer arms (13A, 13B).
5. Actionneur électromagnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde culasse magnétique (21) comporte au moins première partie en forme de E possédant deux bras extérieurs (23A, 23B) et un bras intermédiaire (24), chaque bras extérieur (23A, 23B) étant relié au bras intermédiaire (24) par un premier tronçon (25A, 25B), les troisième et quatrième bobinages (22A, 22B) étant respectivement positionnés sur un premier tronçon (25A, 25B), la seconde armature mobileElectromagnetic actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the second magnetic yoke (21) has at least first E-shaped portion having two outer arms (23A, 23B) and an intermediate arm (24), each outer arm (23A, 23B) being connected to the intermediate arm (24) by a first section (25A, 25B) ), the third and fourth coils (22A, 22B) being respectively positioned on a first section (25A, 25B), the second movable armature
(20) se déplaçant devant l'extrémité libre desdits bras et étant séparée desdites extrémités par l'entrefer glissant (e3) radial.(20) moving in front of the free end of said arms and being separated from said ends by the radial air gap (e3).
6. Actionneur électromagnétique selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité libre des bras extérieurs (23A, 23B) comporte un second tronçon (18A, 18B) perpendiculaire auxdits bras, la seconde armature mobile (20) se déplaçant parallèlement à ces seconds tronçons et étant séparée desdits tronçons par l'entrefer glissant (e3) radial.6. Electromagnetic actuator according to claim 5, characterized in that the free end of the outer arms (23A, 23B) comprises a second section (18A, 18B) perpendicular to said arms, the second movable armature (20) moving parallel to these second sections and being separated from said sections by the sliding air gap (e3) radial.
7. Actionneur électromagnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première et la seconde culasses magnétiques (11 , 21 ) se font face de manière à ce que les extrémités des bras extérieurs (13A, 13B) et intermédiaire (14) de la première culasse (11) sont placés en vis-à-vis de l'extrémité des bras (23A, 23B, 24) de la seconde culasse (21).Electromagnetic actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second magnetic yokes (11, 21) are facing each other so that the ends of the outer (13A, 13B) and intermediate ( 14) of the first yoke (11) are placed opposite the end of the arms (23A, 23B, 24) of the second yoke (21).
8. Actionneur électromagnétique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que :Electromagnetic actuator according to one of Claims 1 to 3, characterized in that:
- la premier culasse magnétique (11 ) comporte deux parties (11 A, 11 B) ayant respectivement une forme de E et étant placées en vis-à-vis de manière à ce que des extrémités libres des bras extérieurs et intermédiaire de la première partie (11A) soient placés en vis-à-vis d'une extrémité libre des bras de la seconde partie (11 B),the first magnetic yoke (11) comprises two parts (11 A, 11 B) each having an E-shape and being placed facing each other so that free ends of the outer and intermediate arms of the first part (11A) are placed opposite a free end of the arms of the second part (11 B),
- deux aimants (16) permanents à aimantation radiale étant positionnés sur les bras intermédiaires,two magnets (16) with radial magnetization being positioned on the intermediate arms,
- le premier et second bobinages étant positionnés autour de la première armature mobile (10) se déplaçant entre les bras extérieurs les deux parties (11 A, 11 B), - La seconde culasse magnétique comporte deux parties (21 A, 21B) ayant respectivement une forme de E et étant placées en vis-à-vis de manière à ce que des extrémités libres des bras extérieurs et intermédiaire de la première partie (21A) soient placés en vis-à-vis d'une extrémité libre desthe first and second coils being positioned around the first movable armature (10) moving between the outer arms the two parts (11 A, 11 B), The second magnetic yoke comprises two portions (21A, 21B) each having an E-shape and being placed opposite each other so that free ends of the outer and intermediate arms of the first part (21A) are placed opposite a free end of
5 bras de la seconde partie (21B),5 arms of the second part (21B),
- le troisième et quatrième bobinages étant positionnés autour de la seconde armature mobile (20) se déplaçant à l'intérieur des deux parties (21 A, 21 B) en forme de E et devant l'extrémité desdits bras.the third and fourth coils being positioned around the second movable armature (20) moving inside the two E-shaped portions (21A, 21B) and in front of the end of said arms.
9. Actionneur électromagnétique selon la revendication 8, caractérisé en ce que o les deux armatures mobiles (10, 20) sont reliées par une barre d'accrochage dont l'axe longitudinal est confondu avec celui des armatures mobiles, lesdites deux armatures mobiles ayant un même axe longitudinal correspondant à l'axe de déplacement desdites armatures,9. An electromagnetic actuator according to claim 8, characterized in that the two movable armatures (10, 20) are connected by a hooking bar whose longitudinal axis coincides with that of the movable armatures, said two armatures having a same longitudinal axis corresponding to the axis of displacement of said armatures,
10. Actionneur électromagnétique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé5 en ce que :Electromagnetic actuator according to one of Claims 1 to 3, characterized in that:
- la première culasse magnétique (11) a une forme de E courbé possédant deux bras extérieurs (13A, 13B) et un bras intermédiaire (14), chaque bras extérieur (13A, 13B) étant relié au bras intermédiaire (14) par un tronçon (15A, 15B) se développant selon un premier arc de cercle, 0 - La première armature mobile (10) se déplaçant entre les bras extérieursthe first magnetic yoke (11) has a curved E shape having two outer arms (13A, 13B) and an intermediate arm (14), each outer arm (13A, 13B) being connected to the intermediate arm (14) by a section (15A, 15B) developing in a first arc, 0 - The first movable armature (10) moving between the outer arms
(13A, 13B) selon un mouvement circulaire,(13A, 13B) in a circular motion,
- La seconde culasse magnétique (21) a une forme de E courbé possédant deux bras extérieurs (23A, 23B) et un bras intermédiaire (24), chaque bras extérieur (23A, 23B) étant relié au bras intermédiaire (24) par un tronçon5 (25A, 25B) se développant selon un second arc de cercle,- The second magnetic yoke (21) has a curved E shape having two outer arms (23A, 23B) and an intermediate arm (24), each outer arm (23A, 23B) being connected to the intermediate arm (24) by a section5 (25A, 25B) developing in a second arc,
- La seconde armature mobile (20) se déplaçant devant l'extrémité desdits bras selon un mouvement circulaire.- The second movable armature (20) moving in front of the end of said arms in a circular motion.
11. Actionneur électromagnétique selon la revendication 10, caractérisé en ce que les deux armatures mobiles (10, 20) sont liées mécaniquement par une barre0 d'accrochage (17). 11. Electromagnetic actuator according to claim 10, characterized in that the two movable armatures (10, 20) are mechanically connected by a hooking bar (17).
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