具有至少两个线圈的电磁致动器制造技术

一种电磁致动器包括分别包括它们自己的电压效率阈值(U1，U2)的至少两个线圈(L1，L2)。所述线圈(L1，L2)的开关部件使能利用串联或并联连接的一个或多个线圈的操作。功能测量单元(25)测量第一和第二电压提供端(A，B)之间的正弦波工作电压(UAB)。该功能测量单元(25)包括用于将工作电压(UAB)与至少一个预定义电压阈值(S1，S2，S3)进行比较的部件。控制部件(20)被设计为在半波期间作用于开关部件以用于当工作电压低于第一阈值(S1)时连接至少第一线圈(L1)或用于当工作电压高于第一阈值(S1)时连接至少第二线圈(L2)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电磁致动器，其包括由铁磁轭和移动铁磁芯形成的磁路以及分别包括电压效率阈值的至少两个线圈。线圈开关部件使能仅利用所述线圈的一个或利用串联或并联连接的所述线圈的至少两个的操作。功能测量单元执行第一和第二提供端之间的正弦波电压的测量，该电压在整流半波期间在最小电压与最大电压之间变化。
技术介绍
电磁致动器的操作在能量方面的优化常常在设计时被考虑。当要优化致动器线圈的操作时，优选地向所述线圈提供比所述线圈的效率阈值高的电压。效率阈值与线圈的工作电压直接成比例。效率阈值和工作电压是线圈的固有特性并且是公知的。例如，设计为在400V下工作的线圈例如在200V下将不是高效率的。如图 1表示的，线圈的效率阈值则是等于200V。效率阈值与工作电压之间的比率尤其取决于致动器的用途。考虑到这些固有特性，当线圈被提供AC电压时，在半波期间线圈的效率相对于半波的总的持续时间减少。如图1表示的，当400伏特线圈由400V的电源系统电压供电时， 观察到两个时间段Zpe，在其期间电源系统电压低于线圈的效率阈值。在其期间线圈完全高效率的时间段^因而相对于半波的总的持续时间减少。某些已知的解决方案整流电源系统电压以保证线圈的供电高于线圈的效率阈值。 不可避免地使用用于整流电压的电容器却可能带来某些缺点。电容器的可靠性在时间上也成问题。此外，当如在文献FR2568715、EP1009003、EP1009004中描述的致动器借助脉宽调制(PWM)调制供电电压时，瞬时电压变化dV/dt则常常极大并且会导致有害的EMC辐射。此外，使用具有大供电电压范围的电磁致动器的需求也变为优先考虑的事。使用 PWM调节部件的文献FR2568715、EP1009003、EP1009004的方案则系统地面对以上问题。其操作在电力消耗和工作电压范围两方面均最优的电磁致动器的设计仍然非常困难。在两个发展方向的一个中做出的进步一般会对另一个有害。还要考虑“可靠性”方
技术实现思路
因而本专利技术的目的在于弥补现有技术的缺点以便提出具有高能量效率的电磁致动器。根据本专利技术的电磁致动器的功能测量单元包括用于将工作电压与至少一个预定义电压阈值进行比较的部件。致动器包括被设计为在半波期间作用于开关部件的控制部件，用于当工作电压低于第一阈值时连接至少第一线圈，或用于当工作电压高于第一阈值时连接至少第二线圈。根据本专利技术的操作的第二模式，电磁致动器包括被设计为在半波期间作用于开关部件的控制部件，用于-当工作电压低于第一阈值时连接至少第一线圈；-当工作电压高于第一阈值且低于第二阈值时连接至少第二线圈；-当工作电压高于第二阈值时串联连接至少两个线圈；功能测量单元包括用于将工作电压与至少两个预定义电压阈值进行比较的部件。根据本专利技术的操作的第二模式，电磁致动器包括被设计为在半波期间作用于开关部件的控制部件，用于-当工作电压低于第一电压阈值时并联连接至少两个线圈；-当工作电压高于第一阈值且低于第二阈值时连接至少第一线圈；-当工作电压高于第二阈值且低于第三阈值时连接至少第二线圈；-当工作电压高于第三阈值时串联连接至少两个线圈；功能测量单元包括用于将工作电压与至少三个预定义电压阈值进行比较的部件。根据本专利技术的实施例，致动器包括在第一和第二提供端之间彼此串联连接的至少第一和第二线圈。该开关部件包括在第一线圈的第二端与第二电压提供端之间连接的第一打开部件，第一线圈的第一端连接到第一电压提供端。第二打开部件在第一电压提供端与第二线圈的第一端之间连接，第二线圈的第二端连接到第二电压提供端。至少一个续流二极管在第二电压提供端与第一电压提供端之间连接。两个打开部件被布置为从控制单元接收命令以使得将它们分别置于打开或闭合的状态-当第一和第二打开部件被打开时线圈处于串联模式，-当第一和第二打开部件被闭合时线圈处于并联模式；-当第二打开部件闭合而第一打开部件打开时线圈被断开，-当第二打开部件打开而第一打开部件闭合时线圈被断开。根据本专利技术的特定实施例，在第一和第二提供端之间第三线圈与第一和第二线圈串联连接。第三打开部件在第一电压提供端与第三线圈的第一端之间连接。所述第三线圈具有连接到第二电压提供端的第二端。第四打开部件在第二线圈的第二端与第二电压提供端之间连接。根据替换的实施例，致动器包括在第一和第二提供端之间彼此并联连接的第一和第二线圈。第一打开部件在第一线圈的第一端与第一电压提供端之间连接，第一线圈的第二端连接到第二电压提供端。第二打开部件在第一电压提供端与第二线圈的第一端之间连接，第二线圈的第二端连接到第二电压提供端。当第一打开部件闭合时第一线圈被连接，而且当第二打开部件闭合时第二线圈被连接。有利地，线圈包括相同的或不同的效率阈值。有利地，电磁致动器包括调节部件，其被设计为使用脉宽调制PWM调制提供给所述线圈的电压。附图说明通过以非限制示例的目的给出的并且在附图中示出的本专利技术的特定实施例的以下描述，其他优点和特征将变得更清晰明显，其中图1到3表示图示根据已知实施例的不同的线圈的供电电压的变化的曲线；图4表示根据本专利技术的第一优选实施例的具有至少两个线圈的电磁致动器的布线图；图5表示图示根据图4的电磁致动器的供电电压的变化的曲线；图6表示根据图4的电磁致动器的第一实施例的变体的布线图；图7表示根据本专利技术的实施例的致动器的特定实施例的透视图；图8表示根据本专利技术的第二优选实施例的具有至少两个线圈的电磁致动器的布线图；图9表示图示根据图8的电磁致动器的供电电压的变化的曲线图；图10表示根据本专利技术的第三优选实施例的具有至少两个线圈的电磁致动器的布线图；图11表示图示根据图10的电磁致动器的供电电压的变化的曲线图；图12表示根据本专利技术的具有两个线圈的致动器和已知的具有一个线圈的致动器的效率的比较测量；图13表示根据本专利技术的具有三个线圈的致动器和已知的具有一个线圈的致动器的效率的比较测量；图14表示根据本专利技术的另一实施例的具有至少三个线圈的电磁致动器的布线图。具体实施例方式根据如图4表示的本专利技术的优选实施例，电磁致动器包括由铁磁轭2和移动铁磁芯3形成的闭合磁路。致动器包括分别包括它们自己的电压效率阈值U1、U2的至少两个线圈 L1、L2。致动器的线圈的效率阈值意味着这样的电压阈值，在其以下供电的线圈将不再提供足以使得致动器根据制造商的规范操作的磁通量。例如，具有等于400伏特的工作电压的线圈具有基本等于200伏特的效率阈值。线圈Li、L2可以包括相同的或不同的电压效率阈值。如图4、6、8和10表示的，电磁致动器包括线圈L1、L2的控制部件20，其使能利用单个线圈或利用彼此以串联位置或并联位置连接的几个线圈的操作。利用一个或多个线圈的操作取决于根据至少一个预定义电压阈值Si、S2、S3的工作电压Uabo电磁致动器包括工作电压Uab的功能测量单元25。第一和第二电压提供端A、B之间的工作电压Uab是整流的正弦波电压。由所述单元测量的电压在整流半波期间在最小电压^iin与最大电压toax之间变化。例如，最小电压是零。功能测量单元25包括用于将工作电压Uab与至少一个预定义电压阈值Si、S2、 S3进行比较的部件。该设备基于具有η个电阻器Rl、R2、R3、Rn, Rp的分压器桥(divider bridge)来操本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：C布隆德尔，R莫萨内特，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：