[發明專利]具有高解鎖力的電磁致動器

有效

• 申請號: 201380020167.8
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN104246957B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: E.德茲利;P.弗里奇;V.博伊特茲
• 申請（專利權）人: 黑格電子股份有限公司
• 主分類號: H01H51/22
• 分類號: H01H51/22;H01H83/14;H01H50/24;H01H71/32
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 曲瑩

技術領域

本發明涉及一種差動繼電器類型的電磁致動器，它能夠提供足夠的解鎖力，以便例如觸發差動開關鎖。更具體地，本發明涉及一種具有高靈敏度、特別用在差動保護領域的致動器裝置，此時設想后者獨立于電源電壓。

該類型的電磁致動器常規上包括：

-大致U形的固定電樞，為此兩條腿的端部形成兩個共面的極性表面；

-板，位于分別在一定距離處的兩個位置之間，即留下氣隙供給電樞，并且在觸發器的帶臂位置與所述極性表面接觸，從而閉合由所述電樞和所述板形成的磁路，板的鉸鏈緊鄰電樞腿之一的端部；

-用于偏置磁路的永磁體，定位在電樞的腿之間并且產生吸引板朝向極性表面的永磁力，磁力反作用于彈簧所施加的返回力。

-環繞磁路的感應線圈，例如連接到受控制的回路，著眼于修改磁力與彈簧所施加的返回力之間的初始平衡。

背景技術

實際上，永磁體傳遞到板的扭矩與彈簧施加在板上的扭矩相逆。永磁體進一步允許通過磁路的通量的更精細控制以及致動器的更高靈敏度。

當電流穿過線圈時，例如對線上差動順序的事件發信號，在該情況下由線圈產生于磁路中的通量與磁體所產生的通量結合，破壞了初始的機械平衡并且促使了板的樞轉，這吸引成接觸電樞的端部極性表面。板的移位促使機械構件的移位，機械構件例如是能夠使電磁致動器附近的差動開關的鎖解鎖的桿，這樣的所述桿可作用于觸發器上。

這樣的電磁觸發器主要在專利FR2 630 256中加以描述。在該文獻中，永磁體大約停留在平行于U形的腿的電樞中間。然后，缺陷在于，磁體與板的鉸鏈之間的杠桿臂相對較短，并且由于施加到鉸鏈的扭矩并未最大化，所以永磁體所產生的磁力并未最佳地加以利用。由于彈簧而產生的對抗性的扭矩僅可以采用相同的順序，并且致動器僅提供了適度的解鎖力。因此，該類型的觸發可僅用能夠以相對強大的力進行解鎖的鎖來操作。

為了克服這個問題，那么有時有必要將附加部件引入繼電器和鎖之間，該附加部件具有的功能是減少使鎖解鎖所需要的力。

然而，不論是結構上由于它需要額外的零件因此需要斷路器外殼的更大體積(此外危及整體可靠性)，而且經濟上由于在制造器具期間它增添了額外的步驟，該解決方案均并非有利的。

發明內容

因此，本發明的目的在于尋求對現有技術解決方案的缺陷的補救，提出了能夠提供較大解鎖力的電磁致動器，此外它易于應用并且它的設計保持緊湊。

此外，針對的目的并非增加磁體的體積，或者板和電樞的體積，這從聚集的觀點而言已經是不可取的，并且明顯發生在磁路的操作和行為上。

而且，獲得更高的解鎖力應當是可能的，不會增加觸發動力。

為了實現這些目的和隨后將出現的其它目的，本發明主要的特征在于，磁體定位在與板的鉸鏈的近端腿相反的電樞腿鄰近。

磁體所產生的力可與已知的力保持一致，因為磁體與板的鉸鏈之間的杠桿臂的增大，所以吸引板朝向電樞極性表面的扭矩基本上更大。

然后，可以對所產生的彈簧部件定尺寸，當平衡被發生在線圈中的電流打破時，大得多的力施加到為致動外部裝置而設置的機械構件。

這樣定位磁體并非本領域技術專家要實行的解決方案，因此出于若干原因，這樣的電磁致動器應當視為相當原創的，最重要的是：

-對電磁觸發器的調節始終是有必要的，特別是通過調節對磁體的感應來完成。現在，磁體距離鉸鏈越近，由于僅有小部分的磁體通量用在電磁路的有用部分中所以調節越容易，包括最大氣隙的那個與板的鉸鏈相反。

剩余部分經由通向鉸鏈鄰近的腿中而有些短路。由此，如果在該情況下通量為70％，且僅30％的通量是有用的，則磁體變化0.01T會產生0.3x0.01T即0.003T的反饋(repercussion)。然后易于獲得調節，當遠離鉸鏈定位磁體時要比相反的假設多得多。

-退磁：用在該類型致動器中的磁體或者例如視為易于調節的名為AlNiCO磁體而已知的且具有與電樞和板的磁性材料兼容的磁性特性漂移(drift)的磁體。然而，例如當磁路改變時，它們相對容易地退磁。

現在，由于磁體不參見相同磁路--其取決于板是打開還是閉合，所以這具體發生在這樣的致動器中。然而，當磁體更接近鉸鏈時，由于磁路的短路部分很難改變，并且更大的通量部分通過它，這更不真實和/或更不顯著：在這些條件下，當從磁體看時，全局磁路不會改變太多。另一方面，當磁體布置成接近與鉸鏈相反的腿時，這不再是真實的。