电磁致动器和包括该致动器的电气开关单元制造技术

该电磁致动器(2)，包括：固定主体(4)；移动部件(6)，其形成致动器的磁芯，并且可相对于固定主体(4)在缩回位置和展开位置之间平移移动；形成永磁体的磁性件(10)，所述永磁体被调节以产生将移动部件保持在缩回位置的第一磁力；线圈(12)，当线圈被供给电激励电流时，其被调节以产生与第一磁力相反的第二磁力。移动部件(6)包括形成在移动部件(6)的主体中的一个或多个凹口。

Electromagnetic actuator and electrical switch unit including the actuator

【技术实现步骤摘要】
电磁致动器和包括该致动器的电气开关单元
本专利技术涉及一种电磁致动器和一种包括该致动器的电气开关装置。
技术介绍
在用于分配电力的装置中使用的电气开关装置，比如断路器，通常包括电磁致动器，其功能是响应于控制信号将电气装置从电气闭合状态切换到电气打开状态。例如，致动器的移动部件联接到电气装置的切换机构。在检测到电气故障的情况下，致动器尤其允许中断电力的分配。FR-2893445-B1公开了一种已知的电磁致动器，包括固定主体、移动部件和电激励磁路，其被调节以使移动部件运动。磁路包括永磁体和由控制信号供电的励磁线圈。这种致动器必须满足许多要求。它们必须紧凑并且尺寸小，以便能够容易地集成在开关装置内。它们必须响应控制信号而快速反应，特别是在电气故障的情况下。它们必须可靠而不是无意中脱扣，因为这会影响开关装置的功能。特别地，当暴露于开关装置下游的短路期间产生的寄生磁场时，它们不得脱扣。它们还必须能够在开关装置内起作用，其中控制信号由嵌入式能量储备装置提供。
技术实现思路
本专利技术更具体地意图通过提出一种功能得到改善的电磁致动器来进行补救的正是这些缺点。为此，本专利技术涉及一种电磁致动器，包括：-固定主体；-移动部件，其形成致动器的磁芯，并且可相对于固定主体在缩回位置和展开位置之间平移移动；-形成永磁体的磁性件，所述永磁体被调节以产生将移动部件保持在缩回位置的第一磁力；-线圈，当线圈被供给电激励电流时，其被调节以产生与第一磁力相反的第二磁力。移动部件包括形成在移动部件的主体中的一个或多个凹口。由于本专利技术，布置在移动部件中的凹口使得可以限制在线圈激励期间出现在移动部件中的涡流。此外，凹口使得可以改变磁路的电感并因此减少控制致动器脱扣所需的能量。根据本专利技术的有利但非强制性的方面，这种致动器可以包括以下特征中的一个或多个，单独地或根据任何技术上允许的组合：-移动部件由铁硅合金制成。-合金中的硅的质量浓度大于或等于2％且小于或等于6.5％，优选地大于或等于2.5％且小于或等于3.5％。-移动部件根据金属注射成型方法制造。-每个凹口相对于移动部件的中心径向设置。-凹口的数量在1到10之间，优选为4。-凹口的相对边缘之间的角度大于或等于5°且小于或等于50°。-移动部件的半径大于或等于3mm且小于或等于10mm，径向凹口的长度大于或等于半径的30％且小于或等于半径的90％。-凹口设置在磁性件的中心几何平面的任一侧，并且垂直于该平面对齐。根据另一方面，本专利技术涉及一种电气开关装置，其包括切换机构和联接到切换机构的电磁致动器，该电磁致动器是如前所述的致动器。附图说明根据参照电磁致动器的实施例的描述，将更好地理解本专利技术并且本专利技术的其他优点将更清楚地显现，该描述仅作为示例给出并且参考附图进行，其中：-图1是根据本专利技术实施例的电磁致动器的剖视图的示意图；-图2是图1的致动器的磁激励电路的移动部件的第一实施例的沿一视角的示意图；-图3是根据第一实施例的图2的移动部件在剖面III中的剖视图；-图4是图2和3的致动器的替代实施例的剖视图；-图5是包括根据本专利技术实施例的电磁致动器的电气装置的示意图。具体实施方式图1示出了电磁致动器2，其包括固定主体4和形成致动器2的磁芯的移动部件6。移动部件6可沿着致动器2的纵向轴线Z2在展开位置和缩回位置之间相对于固定主体4平移移动。在展开位置，也称为“脱扣位置”，移动部件6至少部分地展开在固定主体4的外部。在缩回位置，也称为“待命位置”，移动部件6缩回到固定主体4内。主体4在此形成以纵向轴线Z2为中心的中空圆柱形状的壳体。当移动部件6在缩回和展开位置之间移动时，壳体确保移动部件6的平移引导。致动器2还包括磁激励电路8，除了移动部件6之外，该磁激励电路8还包括磁性件10，磁性件10形成磁路的芯并且产生第一磁力，用于在致动器2不被激励时将移动部件6保持在缩回位置。磁性件10具有以纵向轴线Z2为中心的扁平盘形状。当磁性件10安装在致动器2内部时，磁性件10的主侧面垂直于轴线Z2。根据示例，磁性件10由具有永久磁化的材料制成，优选地由铁磁材料制成。磁路8还包括线圈12，当线圈由电激励电流供电时，线圈12能够产生与第一磁力相反的第二磁力。第二磁力与第一磁力相反并且允许移动部件6的释放，如下所述。在所示的示例中，第一力和第二力沿轴线Z2引导。线圈12包括例如围绕轴线Z2同心缠绕的导电线的匝。根据实施方式示例，磁路8还包括用于集中磁通量的物件14。在该示例中，物件14通过其下侧与磁性件10的上侧接触。在缩回位置，移动部件6与物件14的上部接触。致动器还包括弹性返回部件16，弹性返回部件16与移动部件6机械联接并且施加回复力，趋于使移动部件6朝向其展开位置移动。例如，返回部件16是弹簧，特别是围绕轴线Z2同轴安装的压缩螺旋弹簧。当致动器2静止时，由磁性件10施加的第一力大于由部件16施加的回复力，使得移动部件6保持在其缩回位置。当线圈12通过电源激励时，例如响应于发送到致动器2的控制信号，它产生与由磁性件10产生的磁场相反的磁场，从而减小所产生的磁力。然后，部件16施加的回复力使移动部件6朝向其展开位置移动。根据示例，移动部件6包括基本上圆柱形的主体和从主体的上端纵向延伸的直线窄杆状部分。根据所示实施例，移动部件6包括移动头部18，移动头部18安装成沿着杆状部分滑动并与辅助返回部件20联接，辅助返回部件20又安装在移动部件6上。例如，部件20是与轴线Z2同心的螺旋弹簧。返回部件16一方面支承在主体4上，另一方面支承在相对端部上即头部18上。根据实施方式示例，固定主体4通过组装同心设置并且例如通过密封件连接在一起的至少两个部分22和24形成。附图标记26表示在其下端封闭主体4的基板。例如，磁性件10安装在基板26的上侧。头部18在主体4的相对端延伸。例如，致动器2类似于在专利FR2893445B1中描述的致动器并且以类似的方式起作用。如图2所示，移动部件6包括布置在移动部件6的主体中的一个或多个凹口30，比如槽或凹部。凹口30优选地从移动部件6的主体的外围边缘32延伸。根据实施例，凹口30是径向凹口，也就是说相对于移动部件6的中心(也就是说这里相对于移动部件6的纵向轴线)径向设置的凹口。当移动部件6安装在致动器2中时，移动部件6的纵向轴线与轴线Z2合并。因此，凹口30基本上垂直于移动部件6的外围边缘32延伸。例如，每个凹口30从移动部件6的外围边缘32朝向移动部件6的中心延伸，同时限定移动部件6的径向截面部分。“径向截面部分”在这里意味着凹口30不形成移动部件6的完整径向部分，因为凹口30不完全延伸到移动部件6的中心。相反，每个凹口30通过内端边缘34朝向中心终止，内端边缘34位于距中心非零距离处。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁致动器(2)，包括：/n-固定主体(4)；/n-移动部件(6；6')，其形成致动器的磁芯，并且可相对于固定主体(4)在缩回位置和展开位置之间平移移动；/n-形成永磁体的磁性件(10)，所述永磁体被调节以产生将所述移动部件保持在缩回位置的第一磁力；/n-线圈(12)，当线圈被供给电激励电流时，其被调节以产生与所述第一磁力相反的第二磁力；/n其特征在于，所述移动部件(6；6')包括形成在移动部件(6；6')的主体中的一个或多个凹口(30；30')。/n

【技术特征摘要】
20180801 FR 18572091.一种电磁致动器(2)，包括：
-固定主体(4)；
-移动部件(6；6')，其形成致动器的磁芯，并且可相对于固定主体(4)在缩回位置和展开位置之间平移移动；
-形成永磁体的磁性件(10)，所述永磁体被调节以产生将所述移动部件保持在缩回位置的第一磁力；
-线圈(12)，当线圈被供给电激励电流时，其被调节以产生与所述第一磁力相反的第二磁力；
其特征在于，所述移动部件(6；6')包括形成在移动部件(6；6')的主体中的一个或多个凹口(30；30')。


2.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述移动部件(6；6')由铁硅合金制成。


3.根据权利要求2所述的致动器，其特征在于，所述合金中的硅的质量浓度大于或等于2％且小于或等于6.5％，优选地大于或等于2.5％且小于或等于3.5％。


4.根据权利要求2或3所述的致动器，其特征在于，所述移动部件(6；6')根据金属注射成型方法制造。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：R奥尔班，O西伦，S布法特，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR