[發(fā)明專利]具有至少兩個(gè)線圈的電磁致動(dòng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110418871.1
• 申請(qǐng)日: 2011-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN102543577A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C.布隆德爾;R.莫薩內(nèi)特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 施耐德電器工業(yè)公司
• 主分類號(hào): H01H47/00
• 分類號(hào): H01H47/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 錢大勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電磁致動(dòng)器，其包括由鐵磁軛和移動(dòng)鐵磁芯形成的磁路以及分別包括電壓效率閾值的至少兩個(gè)線圈。線圈開關(guān)部件使能僅利用所述線圈的一個(gè)或利用串聯(lián)或并聯(lián)連接的所述線圈的至少兩個(gè)的操作。功能測(cè)量單元執(zhí)行第一和第二提供端之間的正弦波電壓的測(cè)量，該電壓在整流半波期間在最小電壓與最大電壓之間變化。

背景技術(shù)

電磁致動(dòng)器的操作在能量方面的優(yōu)化常常在設(shè)計(jì)時(shí)被考慮。

當(dāng)要優(yōu)化致動(dòng)器線圈的操作時(shí)，優(yōu)選地向所述線圈提供比所述線圈的效率閾值高的電壓。效率閾值與線圈的工作電壓直接成比例。效率閾值和工作電壓是線圈的固有特性并且是公知的。例如，設(shè)計(jì)為在400V下工作的線圈例如在200V下將不是高效率的。如圖1表示的，線圈的效率閾值則是等于200V。效率閾值與工作電壓之間的比率尤其取決于致動(dòng)器的用途。

考慮到這些固有特性，當(dāng)線圈被提供AC電壓時(shí)，在半波期間線圈的效率相對(duì)于半波的總的持續(xù)時(shí)間減少。如圖1表示的，當(dāng)400伏特線圈由400V的電源系統(tǒng)電壓供電時(shí)，觀察到兩個(gè)時(shí)間段Zpe，在其期間電源系統(tǒng)電壓低于線圈的效率閾值。在其期間線圈完全高效率的時(shí)間段Ze因而相對(duì)于半波的總的持續(xù)時(shí)間減少。

某些已知的解決方案整流電源系統(tǒng)電壓以保證線圈的供電高于線圈的效率閾值。不可避免地使用用于整流電壓的電容器卻可能帶來某些缺點(diǎn)。電容器的可靠性在時(shí)間上也成問題。此外，當(dāng)如在文獻(xiàn)FR2568715、EP1009003、EP1009004中描述的致動(dòng)器借助脈寬調(diào)制(PWM)調(diào)制供電電壓時(shí)，瞬時(shí)電壓變化dV/dt則常常極大并且會(huì)導(dǎo)致有害的EMC輻射。

此外，使用具有大供電電壓范圍的電磁致動(dòng)器的需求也變?yōu)閮?yōu)先考慮的事。使用PWM調(diào)節(jié)部件的文獻(xiàn)FR2568715、EP1009003、EP1009004的方案則系統(tǒng)地面對(duì)以上問題。

其操作在電力消耗和工作電壓范圍兩方面均最優(yōu)的電磁致動(dòng)器的設(shè)計(jì)仍然非常困難。在兩個(gè)發(fā)展方向的一個(gè)中做出的進(jìn)步一般會(huì)對(duì)另一個(gè)有害。還要考慮“可靠性”方面。

發(fā)明內(nèi)容

因而本發(fā)明的目的在于彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)以便提出具有高能量效率的電磁致動(dòng)器。

根據(jù)本發(fā)明的電磁致動(dòng)器的功能測(cè)量單元包括用于將工作電壓與至少一個(gè)預(yù)定義電壓閾值進(jìn)行比較的部件。致動(dòng)器包括被設(shè)計(jì)為在半波期間作用于開關(guān)部件的控制部件，用于當(dāng)工作電壓低于第一閾值時(shí)連接至少第一線圈，或用于當(dāng)工作電壓高于第一閾值時(shí)連接至少第二線圈。

根據(jù)本發(fā)明的操作的第二模式，電磁致動(dòng)器包括被設(shè)計(jì)為在半波期間作用于開關(guān)部件的控制部件，用于：

-當(dāng)工作電壓低于第一閾值時(shí)連接至少第一線圈；

-當(dāng)工作電壓高于第一閾值且低于第二閾值時(shí)連接至少第二線圈；

-當(dāng)工作電壓高于第二閾值時(shí)串聯(lián)連接至少兩個(gè)線圈；

功能測(cè)量單元包括用于將工作電壓與至少兩個(gè)預(yù)定義電壓閾值進(jìn)行比較的部件。

根據(jù)本發(fā)明的操作的第二模式，電磁致動(dòng)器包括被設(shè)計(jì)為在半波期間作用于開關(guān)部件的控制部件，用于：

-當(dāng)工作電壓低于第一電壓閾值時(shí)并聯(lián)連接至少兩個(gè)線圈；

-當(dāng)工作電壓高于第一閾值且低于第二閾值時(shí)連接至少第一線圈；

-當(dāng)工作電壓高于第二閾值且低于第三閾值時(shí)連接至少第二線圈；

-當(dāng)工作電壓高于第三閾值時(shí)串聯(lián)連接至少兩個(gè)線圈；

功能測(cè)量單元包括用于將工作電壓與至少三個(gè)預(yù)定義電壓閾值進(jìn)行比較的部件。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，致動(dòng)器包括在第一和第二提供端之間彼此串聯(lián)連接的至少第一和第二線圈。該開關(guān)部件包括在第一線圈的第二端與第二電壓提供端之間連接的第一打開部件，第一線圈的第一端連接到第一電壓提供端。第二打開部件在第一電壓提供端與第二線圈的第一端之間連接，第二線圈的第二端連接到第二電壓提供端。至少一個(gè)續(xù)流二極管在第二電壓提供端與第一電壓提供端之間連接。兩個(gè)打開部件被布置為從控制單元接收命令以使得將它們分別置于打開或閉合的狀態(tài)：

-當(dāng)?shù)谝缓偷诙蜷_部件被打開時(shí)線圈處于串聯(lián)模式，

-當(dāng)?shù)谝缓偷诙蜷_部件被閉合時(shí)線圈處于并聯(lián)模式；

-當(dāng)?shù)诙蜷_部件閉合而第一打開部件打開時(shí)線圈被斷開，

-當(dāng)?shù)诙蜷_部件打開而第一打開部件閉合時(shí)線圈被斷開。