CN108140515A - 电枢、具有电枢的接触器以及用于开关接触器的方法 - Google Patents
电枢、具有电枢的接触器以及用于开关接触器的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108140515A CN108140515A CN201680055825.0A CN201680055825A CN108140515A CN 108140515 A CN108140515 A CN 108140515A CN 201680055825 A CN201680055825 A CN 201680055825A CN 108140515 A CN108140515 A CN 108140515A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- armature
- spring element
- backstop
- axle sleeve
- centre position
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims abstract description 56
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
- H01H50/18—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
- H01H50/20—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature movable inside coil and substantially lengthwise with respect to axis thereof; movable coaxially with respect to coil
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
- H01F7/1607—Armatures entering the winding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
- H01H50/36—Stationary parts of magnetic circuit, e.g. yoke
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/44—Magnetic coils or windings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/54—Contact arrangements
- H01H50/56—Contact spring sets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/64—Driving arrangements between movable part of magnetic circuit and contact
- H01H50/645—Driving arrangements between movable part of magnetic circuit and contact intermediate part making a resilient or flexible connection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H51/00—Electromagnetic relays
- H01H51/02—Non-polarised relays
- H01H51/04—Non-polarised relays with single armature; with single set of ganged armatures
- H01H51/06—Armature is movable between two limit positions of rest and is moved in one direction due to energisation of an electromagnet and after the electromagnet is de-energised is returned by energy stored during the movement in the first direction, e.g. by using a spring, by using a permanent magnet, by gravity
- H01H51/065—Relays having a pair of normally open contacts rigidly fixed to a magnetic core movable along the axis of a solenoid, e.g. relays for starting automobiles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/081—Magnetic constructions
- H01F2007/086—Structural details of the armature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/64—Driving arrangements between movable part of magnetic circuit and contact
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnets (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于接触器的电枢、一种接触器和一种用于开关接触器的方法。所述电枢能够降低接触器的接触部的粘连的危险并且为此包括具有第一刚性的第一弹簧元件和具有第二刚性的第二元件。在从静止位置转变到中间位置时,所述第一弹簧元件变形。在从所述中间位置转变到最终位置时,所述第二弹簧元件变形。
Description
技术领域
本发明涉及电枢、比如用于电磁的接触器的电枢、具有电枢的接触器以及用于开关接触器的方法。
背景技术
在能够以电磁的方式运行的接触器中,通常电枢代表着可活动的部件,该部件能够通过接触柱的移动将两个电极导电地连接起来。使用接触器用于必要时在保护气体氛围内开关强烈的电流和/或高的电压。开关的闭合和断开的紧挨着的过程以及在此出现的电弧对于高的有待开关的电功率来说、尤其对电极及接触柱的材料而言代表着大的负荷。随着所述开关过程的次数的增加,这些电接触部的粘连的危险增加。
已知具有用于降低闭合时间的所谓的促进线路的接触器。在此,在接通时短时间地、也就是几毫秒地向所述电磁体加载过压,用于提高启动力。
因此,存在着对具有用于电极材料的降低的负荷的开关过程、尤其是对具有接触部的粘连的降低的危险的开关过程的愿望。
发明内容
这里所描述的电枢、尤其是按照独立权利要求1所述的电枢能够实现这样的开关过程。其余的权利要求表明所述电枢的有利的设计方案。
所述电枢包括具有第一弹簧刚性k1的第一弹簧元件、具有第二刚性k2的第二弹簧元件、静止位置、最终位置和处于所述静止位置与所述最终位置之间的中间位置。所述第一弹簧元件被设置用于:在开关过程中在从所述静止位置转变到所述中间位置中时、而不是在从所述中间位置转变到所述最终位置时进行弹性变形。所述第二元件被设置用于:在从所述中间位置转变到所述最终位置时、而不是在从所述静止位置转变到所述中间位置时进行弹性变形。
所述静止位置、所述中间位置和所述最终位置在此代表着所述电枢相对于其环境、比如在电磁的开关的内部的位置。所述中间位置不必强制与离开所述最终位置相隔一样远地离开所述静止位置。所述静止位置在此表明下述位置,在没有磁力作用于所述电枢时,所述电枢处于所述位置中。在为开关的闭合所设置的磁力作用于所述电枢并且有待闭合的电接触部持久地闭合时,所述最终位置在此表明平衡位置。
所述第一弹簧元件的第一刚性k1和所述第二弹簧元件的第二刚性k2能够不同。所述电枢在克服所述第一弹簧元件的复位力从所述静止位置运动到所述中间位置时并且在克服所述第二元件的弹力从所述中间位置转变到所述最终位置时进行运动,由此能够实现开关时间的降低。尤其如果所述第一弹簧元件的弹簧刚性k1小于所述第二弹簧元件的弹簧刚性k2,所述电枢就在启动时克服较小的阻力开始工作,从而实现更大的加速度并且由此实现所述开关时间的缩短。
如果所述电枢处于其最终位置中,那么,在作用于所述电枢的磁力取消时(也就是在所述开关断开时),基本上所述第二弹簧元件的复位力引起快速的断开。
因此说明一种电枢,该电枢在闭合时并且在断开时得到非单一线性的阻力。更确切地说,说明一种电枢,该电枢的作用于其上面的阻力能够先后通过不同的弹簧刚性而升高。
可能的是,所述第一弹簧元件和所述第二弹簧元件串联地布置。对于串联地布置的弹簧元件来说,产生所述两个弹簧的组合的所产生的弹簧刚性,所述弹簧刚性的倒数相当于各个弹簧刚性的倒数的总和。两个串联地布置的弹簧元件因此表现地像单个的具有相应的等效刚性的弹簧元件一样。为了所述电枢在激活时一方面在从所述静止位置运动到所述中间位置的阶段中并且另一方面在从所述中间位置运动到所述最终位置的第二阶段中感觉到不同的弹簧刚性,如下面所描述的那样,需要额外的技术上的准备措施、比如机械的止挡和/或向各个弹簧元件加载弹簧预应力和/或设置能够移动的轴套。
因此可能的是,所述电枢额外地包括轴套,该轴套布置在所述第一弹簧元件与所述第二弹簧元件之间。所述轴套在此能够与所述第一弹簧元件的指向轴套的端部和所述第二弹簧元件的指向轴套的端部相接触。
可能的是,所述电枢额外地包括柱筒状的区段。所述第一弹簧元件、所述轴套和所述第二弹簧元件同轴地包围着所述柱筒状的区段或者相应地包围着自身的柱筒状的、具有可能不同的半径的区段。所述第一弹簧元件的指向轴套的端部被设置用于:在从所述静止位置转变到所述中间位置时、而不是在从所述中间位置转变到所述最终位置时相对于所述柱筒状的区段运动。所述轴套和所述第二弹簧元件的指向轴套的端部被设置用于:在从所述中间位置转变到所述最终位置时、而不是在从所述静止位置转变到所述中间位置时相对于所述柱筒状的区段运动。
可能的是,从所述静止位置到所述最终位置中的转变相当于以距离h=h1+h2为幅度的位移,其中h的长能够在1.5mm与2.5mm之间。
从所述静止位置到所述最终位置的距离h在此是完全的行程,所述电枢在激活时经过所述完全的行程,用于用接触柱来连接接触器的两个电极。
所述行程h比如能够为2mm。
可能的是,所述电枢从其静止位置到其中间位置的转变相当于以距离h1为幅度的位移,所述距离处于整个行程h=h1+h2的0.4倍与0.6倍之间的间隔中。
换句话说:所述中间位置能够处于完全的行程h的40%与60%之间的间隔中。
从所述静止位置到所述中间位置的距离h1的和从所述中间位置到所述最终位置的距离h2的部分行程能够相同:h1=h2=h/2。
可能的是,所述两个弹簧元件之一的弹簧刚性大约为相应另一个弹簧刚性的3.3-3.6倍。在此,所述第二弹簧元件能够具有更高的弹簧刚性:3.3≤k2/k1≤3.6。
具体来讲可能的是,所述第一弹簧元件的弹簧刚性处于0.5N/mm与0.9N/mm之间。所述第二弹簧元件的刚性能够处于2.3N/mm与2.7N/mm之间。
可能的是,所述电枢除了至少一个柱筒状的区段之外此外包括接触柱和/或能够磁化的材料。所述接触柱布置在具有一个或者多个柱筒状的区段的电枢的区域的一个端部上。可选的能够磁化的材料能够布置在相反的端部上。所述接触柱包括导电的材料并且被设置用于:在所述电枢的最终位置中连接两个电接触部。所述能够磁化的材料能够包括铁、钴和/或镍或者由铁、钴或者镍所构成。通过所述能够磁化的材料,所述电枢能够与其环境(比如磁轭中的相邻的电磁线圈)在磁方面相互作用,尤其用于能够实现所述三个位置之间进行移动、也就是借助于所述接触柱进行开关。
可能的是,所述柱筒状的区段包括第一部分区段和第二部分区段。所述第一部分区段能够具有第一直径并且所述第二部分区段能够具有第二直径。在所述两个部分区段之间,所述柱筒状的区段以及由此所述直径能够具有阶梯。所述两个部分区段之间的阶梯能够代表着尤其是用于所述轴套的第四止挡。
可能的是,所述轴套在从所述静止位置转变到所述中间位置(MP)时、而不是在从所述中间位置转变到所述最终位置时与所述第四止挡相接触。
由此可能的是,所述轴套至少在一个位置、比如所述静止位置中或者在从所述中间位置转变到所述静止位置时使所述两个弹簧去除耦联,这改进了相应地配备的接触器的开关特性。
接触器能够包括如上面所描述的具有处于两个弹簧元件之间的轴套的电枢、具有集成的线圈的磁轭和具有机械的第一止挡的导引机构。所述电枢和所述磁轭形成电磁的致动器,该电磁的致动器被设置用于:使所述电枢相对于所述磁轭并且相对于所述导引机构来运动。在处于所述静止位置与所述中间位置之间的位置中,所述轴套不与所述机械的第一止挡相接触。在处于所述中间位置与所述最终位置之间的位置中,所述轴套与所述机械的第一止挡相接触。
所述中间位置由此被定义为下述位置,自所述位置起所述轴套在闭合的期间与所述止挡相接触。从所述静止位置直到所述中间位置,基本上所述第一弹簧元件反作用于闭合的力:如果所述电枢从其静止位置运动到所述中间位置,那么基本上所述第一弹簧元件被压紧。在此能够向所述第二弹簧元件加载预应力,所述预应力大于在所述中间位置中作用于所述第一弹簧元件的应力。由此,所述第二弹簧元件在从所述静止位置转变到所述中间位置时没有被压紧。
如果所述轴套碰到所述机械的止挡,那么作用于所述第一弹簧元件的应力就不可能继续上升,因为所述力通过所述轴套和所述机械的止挡来输出给所述导引机构。换而言之,从所述中间位置到所述最终位置的进一步的运动能够通过所述第二弹簧元件的压紧来实现。
可能的是,所述接触器在所述磁轭中包括一个或者多个线圈,所述线圈能够产生磁场并且能够与所述电枢的能够磁化的材料一起形成电磁体。
此外,所述接触器能够包括空腔,在该空腔中布置了处于电枢上的接触柱和两个彼此隔开的电极。所述空腔能够用气体、比如惰性气体来填充。所述电极与所述接触柱之间的间距优选小于所述电枢的整个行程h。
所述电枢能够额外地具有另一个弹簧元件,该弹簧元件能够对所述电极与所述接触柱之间的间距的制造公差进行补偿并且产生真正的接触力。这一点尤其重要,如果所述电极或者接触柱的材料由于以高的电功率进行的重复的开关过程而被磨蚀。
这样的接触器的电磁体能够用12V、24V、48V的工作电压或者任何其它可供使用的电压来运行。
所述接触器能够具有空腔、比如用惰性气体来填充的空腔,有待开关的接触部处于所述空腔中。具有充气的空腔的接触器通常也被称为GFC(Gas Filled Contactor,充气接触器)。因为这样的接触器尤其适合于开关高的电压,所以它们也作为HVC(HVC=HighVoltage Contactor,高压接触器)而为人所知。
通过非线性的反作用力得到提高的使用寿命能够通过所述空腔中的充气来进一步得到提高。
可能的是,所述接触器具有拥有第三止挡的导引机构。所述第三止挡能够代表着用于所述电枢的运动的限制机构。所述电枢能够在其静止位置中与所述第三止挡相接触。
所述第三止挡在此尤其能够在所述静止位置中承受所述第一弹簧的力。由此,所述第三止挡的位置确定在所述静止位置中所述电枢相对于所述导引机构的位置、即所定义的静止位置。
为了在不取决于弹簧刚度的比例的情况下实现所定义的用于h1的数值,并且为了使所述弹力去除耦联,所述柱筒状的区段应该具有机械的第四止挡,所述机械的第四止挡如上面所述的那样能够通过所述柱筒状的区段的两个不同的直径以及所述相应的阶梯来实现。由此,能够在不取决于比如更软的第一弹簧元件的情况下设计比如更硬的第二弹簧元件的尺寸并且通过所述轴套和所述机械的第四止挡以所定义的预应力来安装所述第二弹簧元件。
所述弹簧刚度的比例没有受到限制。所述数值(比如用于所述更硬的弹簧的0.5N/mm的弹簧硬度和用于所述更软的弹簧的3N/mm的弹簧硬度)尤其取决于结构大小并且只应该被理解为实例。
所述两个弹簧元件的串联是可能的,但并非强制。所述机械的止挡、尤其是所述第一和第四止挡能够使所述弹簧去除耦联。
一种用于开关具有电磁体、接触柱和第一弹簧元件的电磁的接触器的方法包括以下步骤:
-在静止位置中激活所述电磁体;
-克服所述第一弹簧元件的复位力使所述接触柱一直加速到中间位置;
-克服所述第二弹簧元件的复位力使所述接触柱一直运动到最终位置。
一种用于开关具有电磁体、接触柱、第一弹簧元件和第二弹簧元件的电磁的接触器的方法包括以下步骤:
-在静止位置中激活所述电磁体;
-克服所述第一弹簧元件的复位力使所述接触柱一直加速到中间位置;
-克服所述第二弹簧元件的复位力使所述接触柱一直运动到最终位置。
附图说明
下面借助于示意图示出了作用原理和示范性的实施方式并且对其进行详细解释。其中:
图1示出了电枢MA的一种简单的实施方式的、在其静止位置中的截面;
图2示出了一种简单的实施方式的、在其中间位置中的截面;
图3示出了所述接触器的一种简单的实施方式的、在其最终位置中的截面;
图4示出了电枢的一种实施方式的截面,所述电枢具有用于公差补偿的弹簧元件并且具有接触柱;
图5示出了与图5和/或6的实例相当的接触器的截面,所述接触器具有电枢并且具有接触柱、处于充气的空腔中的第一电极和第二电极;
图6示出了具有第三止挡A3和第四止挡A4的电枢MA的一种实施方式的截面;
图7示出了图6的实施方式的处于所述中间位置中的截面;并且
图8示出了图6的实施方式的处于所述最终位置中的截面。
具体实施方式
图1示出了电枢MA的一种简单的实施方式的、在其静止位置RP中的截面。所述电枢MA拥有第一弹簧元件F1和第二弹簧元件F2。所述两个弹簧元件F1、F2确定在从其静止位置转变到其最终位置中时的复位力。尤其所述第一弹簧元件F1确定在从所述静止位置转变到所述中间位置中时的复位力。在从所述中间位置转变到所述最终位置时的复位力通过所述第二弹簧元件F2的弹簧刚性来确定。h1在此是在从所述静止位置转变到所述中间位置中时所经过的距离的长度。h=h1+h2在此是在从所述静止位置转变到所述最终位置中时所经过的距离。
图1附加于所述电枢MA示出了导引机构FÜ,该导引机构将所述电枢在所述位置之间转变时的运动限制到沿着轴线的移动。所述导引机构FÜ由此能够代表着具有第一止挡A1的导轨。在所述第一弹簧元件F1与所述第二弹簧元件F2之间布置了轴套B。所述电枢MA具有柱筒状的区段ZA。所述第一弹簧元件F1、所述第二弹簧元件F2和所述轴套B围绕着所述柱筒状的区段ZA来布置。在所述柱筒状的区段ZA的一个端部上布置了所述接触柱KS。在所述柱筒状的区段ZA的另一个端部上布置了能够磁化的材料M。如果平放地示出的电枢MA相对于所述导引机构FÜ向左运动,那么基本上具有更小的弹簧刚性的弹簧元件、这里是所述第一弹簧元件F1被压紧。如果所述第二弹簧元件F2拥有明显更高的弹簧刚性或者所述第二弹簧元件F2处于比所述第一弹簧元件F1的在所述中间位置中的应力大的预应力之下,那么所述第二弹簧元件F2在从所述静止位置RP转变到所述中间位置MP中时就没有或者仅仅微不足道地被压紧。在从所述静止位置RP转变到所述中间位置MP的期间,在此所述轴套B运动了所述距离h1,直至所述轴套B碰到所述第一止挡A1。在所述运动的这个阶段中,作用于所述电枢MA的复位力基本上或者仅仅通过所述第一弹簧元件F1的弹簧刚性来给定。
图2示出所述电枢处于其中间位置MP中的情况。在此,所述轴套B与所述第一止挡A1相接触。如果使所述电枢相对于所述导引机构FÜ进一步向左运动,所述轴套B就支撑在所述第一止挡A1上,从而所述第一弹簧元件F1不能进一步被压紧。在进一步运动时,必然将所述第二弹簧元件F2压紧。
相应地,图3示出了所述电枢处于其最终位置EP中的情况。在此,一直将所述第二弹簧元件F2压紧,直到所述电枢到达其最终位置中,所述最终位置比如能够通过机械的第二止挡A2来预先给定。
所述电枢现在处于下述位置中,在该位置中属于所述电枢的电开关由于两个电极与所述接触柱相接触而闭合。
在闭合时能够实现短暂的闭合时间,因为所述电磁体尤其在关键的开始阶段中仅仅必须克服所述第一弹簧元件F1的弱的复位力来工作并且由此能够快速地加速。所述电开关的快速的断开通过以下方式来实现:在将所述电磁体去除激活时紧挨着所述第二弹簧元件F2的更加强烈的第二复位力起作用。
由此可见在总体上说明一种电枢,该电枢不仅能够实现快速的闭合而且能够实现快速的断开,并且该电枢尤其能够降低所产生的电弧的燃烧持续时间以及所述接触部的粘连的危险。
图4示出了所述电枢MA的一种实施方式,对于该电枢来说能够移动的轴套B同样布置在具有第一弹簧刚性k1的第一弹簧元件与具有第二弹簧刚性k2的第二弹簧元件之间。所述电枢MA的后面的端部朝所述接触柱KS的方向具有同轴地围绕着所述接触柱的柱筒状的区段布置的锥状的突起。所属的导引机构具有相应地成形的锥状的空隙,该空隙指向所述电枢的端部。在所述开关闭合时,由此得到自动定心的导引。在所述接触柱KS与所述电枢MA的其余的区段之间布置了另一个弹簧元件FTA,该弹簧元件能够对高度公差进行补偿并且产生真正的接触力。在所述另一个弹簧元件FTA与所述电枢的其余的区段之间布置了由绝缘的材料IM构成的区段,用于使有待通过所述接触柱KS来开关的电接触部和所述电枢电绝缘。
图5示出了接触器SCH的一种可能的实施方式的、在其静止位置RP中的截面。所述接触器SCH附加于所述电枢连同其能够磁化的材料M而具有磁轭J,在该磁轭中布置了线圈SP的电绕组。图5额外地示出了空腔HR,在该空腔中第一电极和第二电极的端部与所述接触柱KS对置。如果首先克服所述第一弹簧元件的阻力并且随后克服所述第二弹簧元件的更大的阻力使所述电枢运动,那就将所述接触柱KS朝所述两个电极EL1、EL2的端部挤压,由此将所述两个电极EL1、EL2彼此连接起来。在所述空腔HR中包含气体、比如惰性气体,用于尤其在所述接触部断开时尽快地熄灭电弧,以便保护所述电极及接触柱KS的材料。
图6示出了具有第四止挡A4的电枢MA的一种实施方式与具有第三止挡A3的接触器SCH的一种实施方式的、相应地处于所述静止位置RP中的情况。电枢MA和导引机构FÜ的、在静止位置RP中的位置通过所述第三止挡A3来确定。
图7示出了具有第四止挡A4的电枢MA与具有第三止挡A3的接触器SCH的一种实施方式的、处于所述中间位置MP中的情况。这种位置代表着在运动过程中的下述瞬间,在该瞬间所述第二弹簧元件F2起作用。
图8示出了具有第四止挡A4的电枢MA与具有第三止挡A3的接触器SCH的一种实施方式的、处于所述最终位置EP中的情况。电枢MA及导引机构FÜ的、在所述最终位置EP中的位置通过所述第二止挡A2来确定。
从图6、7和8 中能够清楚地看出以下情况:为了在不取决于所述弹簧刚度的比例的情况实现所定义的用于h1的数值并且为了使所述弹力去除耦联,所述柱筒状的区段ZA拥有以直径的阶梯的形式构成的、机械的第四止挡A4。由此所述第二弹簧元件F2和所述第一弹簧元件F1在激活时直至到达所述接触器SCH的中间位置的阶段中被去除耦联。尤其所述机械的止挡、第一止挡A1和第四止挡A4使所述弹簧F1、F2去除耦联。
尽管电枢复杂地构造,还是说明一种具有得到改进的电效率的接触器,该接触器能够遵守常见的几何尺寸并且由此可以容易地集成到既存的外部的线路环境中。
不仅所述电枢而且所述接触器还有用于开关接触器的方法都不局限于所示出的实施方式。具有额外的止挡、用于将尤其是所述第二弹簧元件预紧的装置以及另外的用于降低接触器的电极的负荷的措施的电枢代表着按本发明的主题。
附图标记列表:
A1:机械的第一止挡
A2:机械的第二止挡
A3:机械的第三止挡
A4:机械的第四止挡
B:轴套
EL1:第一电极
EL2:第二电极
EP:最终位置
F1:第一弹簧元件
F2:第二弹簧元件
FTA:用于公差补偿的弹簧元件
FÜ:导引机构
h:从静止位置转变到最终位置的长度的距离
h1:从静止位置转变到中间位置的距离
h2:从中间位置转变到最终位置的距离的长度
HR:空腔
IM:绝缘的材料
J:磁轭
KS:接触柱
M:能够磁化的材料
MA:电枢
MP:中间位置
RP:静止位置
SCH:接触器
ZA:柱筒状的区段
ZA1:第一部分区段
ZA2:第二部分区段。
Claims (15)
1.电枢(MA),其包括
-具有第一刚性k1的第一弹簧元件(F1),
-具有第二刚性k2的第二弹簧元件(F2),
-静止位置(RP)、最终位置(EP)和处于所述静止位置(RP)与所述最终位置(EP)之间的中间位置(MP),
其中
-所述第一弹簧元件(F1)被设置用于:在从所述静止位置(RP)转变到所述中间位置(MP)时、而不是在从所述中间位置(MP)转变到所述最终位置(EP)时进行弹性变形,
-所述第二弹簧元件(F2)被设置用于:在从所述中间位置(MP)转变到所述最终位置(EP)时、而不是在从所述静止位置(RP)转变到所述中间位置(MP)时进行弹性变形。
2.按前一项权利要求所述的电枢,其中所述第一弹簧元件(F1)和所述第二弹簧元件(F2)串联地布置。
3.按前一项权利要求所述的电枢,所述电枢此外包括处于所述第一弹簧元件(F1)与所述第二弹簧元件(F2)之间的轴套(B)。
4. 按前一项权利要求所述的电枢,
-所述电枢此外包括柱筒状的区段(ZA),所述第一弹簧元件(F1)、所述轴套(B)和所述第二弹簧元件(F2)同轴地包围着所述柱筒状的区段,其中
-所述第一弹簧元件(F1)的指向轴套(B)的端部被设置用于:在从所述静止位置(RP)转变到所述中间位置(MP)时、而不是在从所述中间位置(MP)转变到所述最终位置(EP)时相对于所述柱筒状的区段(ZA)运动,
-所述轴套(B)和所述第二弹簧元件(F2)的指向轴套(B)的端部被设置用于:在从所述中间位置(MP)转变到所述最终位置(EP)时、而不是在从所述静止位置(RP)转变到所述中间位置(MP)时相对于所述柱筒状的区段(ZA)运动。
5. 按前述权利要求中任一项所述的电枢,其中
-从所述静止位置(RP)到所述最终位置(EP)的转变相当于以距离h=h1+h2为幅度的位移,所述距离的长在1.5与2.5mm之间,并且
-从所述静止位置(RP)到所述中间位置(MP)的转变代表着以h1为幅度的位移,并且
-从所述中间位置(MP)到所述最终位置(EP)的转变代表着以h2为幅度的位移。
6.按前述权利要求中任一项所述的电枢,其中从所述静止位置(RP)到所述中间位置(MP)的转变相当于以距离h1为幅度的位移,所述距离处于从所述静止位置(RP)到所述最终位置(EP)的位移的距离h=h1+h2的0.4倍与0.6倍之间的间隔中。
7.按前述权利要求中任一项所述的电枢,其中3.3≤k2/k1≤3.6。
8. 按前述权利要求中任一项所述的电枢,其中0.5N/mm≤k1≤0.9N/mm并且2.3N/mm≤k2≤2.7N/mm。
9. 按前述权利要求中任一项所述的电枢,其包括
-柱筒状的区段(ZA)并且此外包括
-接触柱(KS)和能够磁化的材料(M),
其中
-所述接触柱(KS)包括导电的材料并且被设置用于:在其最终位置(EP)中连接两个电接触部(EL1、EL2),并且
-所述能够磁化的材料(M)包括铁、钴和/或镍。
10.按前述权利要求中任一项所述的电枢,其中
-所述柱筒状的区段(ZA)包括具有第一直径的第一部分区段(ZA1)、具有第二直径的第二部分区段(ZA2)以及处于所述两个部分区段(ZA1、ZA2)之间的阶梯,
-所述两个部分区段(ZA1、ZA2)之间的阶梯代表着第四止挡(A4),并且
-所述第四止挡(A4)代表着用于所述轴套(B)的止挡。
11. 按前一项权利要求所述的电枢,其中
-所述轴套(B)在从所述静止位置(RP)转变到所述中间位置(MP)时与所述第四止挡(A4)相接触,并且
-所述轴套(B)在从所述中间位置(MP)转变到所述最终位置(EP)时不与所述第四止挡(A4)相接触。
12.按前一项权利要求所述的电枢,其中
-所述轴套(B)至少在一个位置(RP、MP、EP)中使所述两个弹簧(F1、F2)去除耦联。
13.接触器(SCH),其包括
-按前述权利要求中任一项所述的具有处于两个弹簧元件(F1、F2)之间的轴套(B)的电枢(MA);
-磁轭(J)和
-具有机械的止挡(A1)的导引机构(FÜ),
其中
-所述电枢(MA)和所述磁轭(J)形成电磁的致动器,所述电磁的致动器被设置用于:使所述电枢(MA)相对于所述磁轭(J)并且相对于所述导引机构(FÜ)来运动,
-在处于所述静止位置(RP)与所述中间位置(MP)之间的位置中,所述轴套(B)不与所述机械的止挡(A1)相接触,
-在处于所述中间位置(MP)与所述最终位置(EP)之间的位置中,所述轴套(B)与所述机械的止挡(A1)相接触。
14.按前一项权利要求所述的接触器,其中
-所述导引机构(FÜ)具有第三止挡(A3),
-所述第三止挡(A3)代表着用于所述电枢(MA)的运动的限制机构,并且
-所述电枢(MA)在其静止位置(RP)中与所述第三止挡(A3)相接触。
15.用于开关电磁的接触器(SCH)的方法,所述接触器具有电磁体、接触柱(KS)和第一弹簧元件(F1)和第二弹簧元件(F2),所述方法包括以下步骤:
-在静止位置(RP)中激活所述电磁体;
-克服所述第一弹簧元件(F1)的复位力使所述接触柱(KS)一直加速到中间位置(MP);
-克服所述第二弹簧元件(F2)的复位力使所述接触柱(KS)一直运动到最终位置(FP)。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015112052 | 2015-07-23 | ||
DE102015112052.6 | 2015-07-23 | ||
DE102015121033.9A DE102015121033A1 (de) | 2015-07-23 | 2015-12-03 | Magnetanker, Schütz mit Magnetanker und Verfahren zum Schalten eines Schützes |
DE102015121033.9 | 2015-12-03 | ||
PCT/EP2016/064467 WO2017012816A1 (de) | 2015-07-23 | 2016-06-22 | Magnetanker, schütz mit magnetanker und verfahren zum schalten eines schützes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108140515A true CN108140515A (zh) | 2018-06-08 |
CN108140515B CN108140515B (zh) | 2020-10-09 |
Family
ID=57738733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201680055825.0A Active CN108140515B (zh) | 2015-07-23 | 2016-06-22 | 电枢、具有电枢的接触器以及用于开关接触器的方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10804059B2 (zh) |
EP (1) | EP3326190B9 (zh) |
JP (1) | JP6643456B2 (zh) |
KR (1) | KR102046266B1 (zh) |
CN (1) | CN108140515B (zh) |
DE (1) | DE102015121033A1 (zh) |
WO (1) | WO2017012816A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112002611A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-27 | 厦门理工学院 | 一种动触点推进结构及其继电器 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016107127A1 (de) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | Epcos Ag | Relais |
DE102018110919A1 (de) * | 2018-05-07 | 2019-11-07 | Tdk Electronics Ag | Schaltvorrichtung |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB646670A (en) * | 1948-10-25 | 1950-11-29 | Cav Ltd | Improvements relating to electric starting motors for internal combustion engines |
GB1082527A (en) * | 1965-05-03 | 1967-09-06 | Texas Instruments Inc | Electromagnetic relay |
US3444490A (en) * | 1966-09-30 | 1969-05-13 | Westinghouse Electric Corp | Electromagnetic structures for electrical control devices |
GB2028590A (en) * | 1978-08-12 | 1980-03-05 | Bosch Gmbh Robert | Electromagnetic switches |
US4755781A (en) * | 1985-10-23 | 1988-07-05 | Robert Bosch Gmbh | Electrical switch for starters |
EP0630034A1 (fr) * | 1993-06-18 | 1994-12-21 | Philippe Pointout | Coupe-circuit impulsionnel |
US6265957B1 (en) * | 1999-09-15 | 2001-07-24 | Square D Company | Electromagnetic actuator equipped with two return springs |
US6360707B1 (en) * | 1997-11-08 | 2002-03-26 | Robert Bosch Gmbh | Solenoid switch for starters |
JP2005276592A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Toyota Motor Corp | 電磁継電器 |
JP2006019148A (ja) * | 2004-07-01 | 2006-01-19 | Matsushita Electric Works Ltd | 電磁開閉装置 |
EP2385538A1 (fr) * | 2010-05-07 | 2011-11-09 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Contacteur électromagnétique à double contact et démarreur pour moteur thermique l'incorporant |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19814504A1 (de) | 1997-11-18 | 1999-06-02 | Bosch Gmbh Robert | Einrückrelais für Starter |
-
2015
- 2015-12-03 DE DE102015121033.9A patent/DE102015121033A1/de active Pending
-
2016
- 2016-06-22 CN CN201680055825.0A patent/CN108140515B/zh active Active
- 2016-06-22 EP EP16731162.0A patent/EP3326190B9/de active Active
- 2016-06-22 WO PCT/EP2016/064467 patent/WO2017012816A1/de active Application Filing
- 2016-06-22 JP JP2018503178A patent/JP6643456B2/ja active Active
- 2016-06-22 KR KR1020187005034A patent/KR102046266B1/ko active Active
- 2016-06-22 US US15/744,328 patent/US10804059B2/en active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB646670A (en) * | 1948-10-25 | 1950-11-29 | Cav Ltd | Improvements relating to electric starting motors for internal combustion engines |
GB1082527A (en) * | 1965-05-03 | 1967-09-06 | Texas Instruments Inc | Electromagnetic relay |
US3444490A (en) * | 1966-09-30 | 1969-05-13 | Westinghouse Electric Corp | Electromagnetic structures for electrical control devices |
GB2028590A (en) * | 1978-08-12 | 1980-03-05 | Bosch Gmbh Robert | Electromagnetic switches |
US4755781A (en) * | 1985-10-23 | 1988-07-05 | Robert Bosch Gmbh | Electrical switch for starters |
EP0630034A1 (fr) * | 1993-06-18 | 1994-12-21 | Philippe Pointout | Coupe-circuit impulsionnel |
US6360707B1 (en) * | 1997-11-08 | 2002-03-26 | Robert Bosch Gmbh | Solenoid switch for starters |
US6265957B1 (en) * | 1999-09-15 | 2001-07-24 | Square D Company | Electromagnetic actuator equipped with two return springs |
JP2005276592A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Toyota Motor Corp | 電磁継電器 |
JP2006019148A (ja) * | 2004-07-01 | 2006-01-19 | Matsushita Electric Works Ltd | 電磁開閉装置 |
EP2385538A1 (fr) * | 2010-05-07 | 2011-11-09 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Contacteur électromagnétique à double contact et démarreur pour moteur thermique l'incorporant |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112002611A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-27 | 厦门理工学院 | 一种动触点推进结构及其继电器 |
CN112002611B (zh) * | 2020-08-19 | 2022-06-28 | 厦门理工学院 | 一种动触点推进结构及其继电器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10804059B2 (en) | 2020-10-13 |
EP3326190B1 (de) | 2024-04-03 |
US20180204698A1 (en) | 2018-07-19 |
DE102015121033A1 (de) | 2017-01-26 |
EP3326190A1 (de) | 2018-05-30 |
KR20180032617A (ko) | 2018-03-30 |
KR102046266B1 (ko) | 2019-11-18 |
JP6643456B2 (ja) | 2020-02-12 |
EP3326190B9 (de) | 2024-07-10 |
CN108140515B (zh) | 2020-10-09 |
WO2017012816A1 (de) | 2017-01-26 |
JP2018522382A (ja) | 2018-08-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3157038B1 (en) | Direct current relay | |
JP5178644B2 (ja) | 投入抵抗接点付きガス遮断器及びその投入、遮断方法 | |
EP2442328B1 (en) | Noise decreasing type electromagnetic switch | |
KR101761545B1 (ko) | 접촉부 분리 장치를 가지는 스위칭 릴레이 | |
US8791779B2 (en) | Fast switch with non-circular Thomson coil | |
CN108140515A (zh) | 电枢、具有电枢的接触器以及用于开关接触器的方法 | |
EP2442342B1 (en) | Electromagnetic switching device | |
WO2007049920A1 (en) | Electro-magnetic force driving actuator and circuit breaker using the same | |
KR20120115958A (ko) | 2 개의 접촉 요소 세트 및 2 개의 드라이브를 갖는 스위치 | |
CN105190814A (zh) | 洛伦兹力激活的电开关装置 | |
CN110828226A (zh) | 电磁斥力装置及快速开关 | |
JPWO2019167103A1 (ja) | 電磁アクチュエータ、開閉器およびスイッチギア | |
JP7221655B2 (ja) | ダブルブレーカスイッチ | |
CN102290287A (zh) | 一组转换微型密封电磁继电器 | |
CN112041962B (zh) | 开关装置 | |
EP3662495B1 (en) | An armature for electromagnetic actuator, an electromagnetic actuator, a switch device and a method for manufacturing an armature | |
EP2680290B1 (en) | Electronic switch | |
US20210304988A1 (en) | Make contact system | |
EP2920801B1 (en) | Contact system | |
CN112041584A (zh) | 开关装置 | |
CN217655826U (zh) | 一种直流继电器的电磁结构 | |
KR20060119681A (ko) | 전자기력을 이용한 조작기 및 이를 이용한 차단기 | |
CN217690986U (zh) | 一种直流继电器的抗黏连结构 | |
JP7347998B2 (ja) | 遮断器 | |
CN104576217A (zh) | 一种具有电流分选通道的电磁铁 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Munich, Germany Patentee after: TDK Electronics Co.,Ltd. Address before: Munich, Germany Patentee before: EPCOS AG |