專利名稱：用于斷路器裝置的磁致動器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于斷路器裝置的磁致動器、組裝磁致動器的方法、磁致動器的使用和斷路器裝置。
背景技術：
為了操作斷路器，尤其是中壓真空斷路器，可能必須生成大的力以將第一移動電觸頭壓緊到第二相應的固定電觸頭。該力可以由磁致動器生成。所以，磁致動器包括用于生成電場的線圈、用于形成該場的芯體和由芯體吸引的可動板。當由芯體吸引時，可動板生成用于致動斷路器的力。在斷開位置，可動板可以遠離芯體使得形成間隙(其可以由空氣填充)。此時可能發(fā)生線圈朝著可動板移動并且侵入氣隙中，這可能降低甚至阻礙裝置的操作能力。通常，侵入間隙中可以由芯體的面對線圈側(cè)和芯體的側(cè)翼部中的一個或多個凹槽來避免，使得鎖定件可以插入這些凹槽中。鎖定件或鎖定部分可以是用于使線圈朝著間隙移動的阻擋器或阻擋裝置。EP1843375A1顯示一種具有致動器的用于中壓斷路器的電磁致動器，所述致動器具有電磁體和對應于所述電磁體的圓形上磁軛,所述電磁體具有帶矩形輪廓的磁芯。US2008272659A1顯示一種電磁力驅(qū)動致動器和使用該致動器的斷路器。

發(fā)明內(nèi)容
這種具有凹槽和鎖定件的設計可能減小用于線圈的可使用空間，因此減小了裝置的潛在效能。如果線圈空間保持恒定，則芯體和側(cè)翼部的高度可能必須增加，因此增加磁體的非期望雜散磁通，并且也增加裝置的總體尺寸。此外，這樣的凹槽可能增加芯體和側(cè)翼部中的磁阻。在該情況下，凹槽可能干擾靠近氣隙的磁通量的分布，有損于通量集中。兩種作用都可能導致保持力減小。本發(fā)明的目的是提供一種具有高操作能力的緊湊和高效的磁致動器。該目的由獨立權利要求的主題實現(xiàn)。另外的示例性實施例由從屬權利要求變得明顯。本發(fā)明的方面涉及一種用于斷路器裝置的磁致動器。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述磁致動器包括線圈和具有用于容納所述線圈的一部分的凹槽的芯體以及可動板，當磁場由所述芯體中的所述線圈生成時，例如當電流穿過所述線圈時，所述可動板由所述芯體吸引。當由所述芯體吸引時，所述可動板可以致動所述斷路器裝置。這可以表示當致動斷路器裝置時斷路器裝置的電觸頭斷開或閉合。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述磁致動器包括用于將所述線圈鎖定在所述凹槽中的位置鎖定器。這可以表示即使線圈正由可動板吸引也不能離開凹槽。所述位置鎖定器可以具有遠離所述芯體突出并且突出到所述線圈上的鎖定部分。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述鎖定部分突出到所述線圈的未容納在所述凹槽中的一部分上，例如遠離所述凹槽的部分上。當所述凹槽包括若干部分時，所述鎖定部分可以遠離所述凹槽的所有部分。換句話說，所述鎖定部分可以在不同于所述凹槽所處位置的位置延伸到線圈上?！拔恢面i定器遠離”可以表示當沿著線圈移動的方向看到芯體上時，突出部分不位于凹槽上，或者說并不覆蓋凹槽的一部分。所述突出部分可以是保持或阻擋所述線圈的凸耳，使得所述線圈不可以離開所述凹槽。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述可動板的移動可以由可附連到所述芯體的軸引導。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述芯體可以包括中心部分和至少一個側(cè)翼部。通常，所述芯體具有兩個側(cè)翼部一第一側(cè)翼部和第二側(cè)翼部，所述第二側(cè)翼部關于所述中心部分與所述第一側(cè)翼部相對。所述側(cè)翼部和所述中心部分可以由梁連接，所述側(cè)翼部和所述中心部分以梳狀方式從所述梁突出。所述梁可以由與所述側(cè)翼部和所述中心部分一體形成的部分形成。所述凹槽可以由所述側(cè)翼部的面對所述芯體的這側(cè)、所述中心部分的面對所述側(cè)翼部的這側(cè)和所述梁的一部分限制。例如，所述凹槽可以具有矩形橫截面。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述位置鎖定器用連接裝置——例如螺釘和螺紋——連接到所述芯體，所述連接裝置也用于將所述位置鎖定器連接到所述斷路器裝置的另外的元件。該另外的元件可以是所述磁致動器的外殼或連接電纜。所述螺紋可以已經(jīng)存在于所述芯體中并且所述位置鎖定器可以具有安裝在所述螺紋的孔上的孔。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述位置鎖定器具有用于將所述位置鎖定器連接到所述芯體的連接部分。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述連接部分和所述鎖定部分相對于彼此正交。這可以表示連接部分和鎖定部分相對于彼此形成85°至95°的角。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述位置鎖定器為L形。例如，所述鎖定部分可以形成L的第一腿部并且所述連接部分可以形成L的第二腿部。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述位置鎖定器由板狀材料、例如薄板制造。所述位置鎖定器可以由薄板條制造。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述位置鎖定器一體地形成。這可以被理解為連接部分和鎖定部分不是由不同部分組裝，而是一個整體。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述位置鎖定器由鋼或非磁性材料、例如非磁性不銹鋼制造。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述位置鎖定器是位于所述芯體的第一側(cè)的第一位置鎖定器并且所述磁致動器包括位于所述芯體的第二側(cè)的第二位置鎖定器，所述第二側(cè)與所述第一側(cè)相對。通常，所述磁致動器可以具有兩個位置鎖定器。所述第一和第二側(cè)可以是所述芯體的中心部分的兩側(cè)。通常，所述芯體的中心部分具有矩形橫截面并且所述第一和第二側(cè)所面向的方向正交于形成所述芯體的梳狀結(jié)構的梁的延伸方向。所述中心部分的另外兩個側(cè)形成所述凹槽的側(cè)部。上述芯體的第一和第二側(cè)因此不是芯體的限制凹槽的側(cè)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以同樣地形成或制造所述第一和第二位置鎖定器。
本發(fā)明的另一方面涉及一種組裝或制造用于斷路器裝置的磁致動器的方法。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述方法包括以下步驟:將線圈放入所述磁致動器的芯體的凹槽中，使得所述線圈的一部分容納在所述凹槽中；將位置鎖定器推入所述線圈和所述芯體之間，使得所述位置鎖定器的鎖定部分遠離所述芯體突出并且遠離所述凹槽突出到線圈上。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述方法還包括以下步驟:將所述位置鎖定器的連接部分附連或旋擰到所述芯體上，使得由所述鎖定部分防止所述線圈離開所述凹槽。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述方法還包括以下步驟:在所述線圈和所述芯體之間、在與所述(第一)位置鎖定器相對的位置推入第二位置鎖定器；將所述第二位置鎖定器附連到所述芯體。必須理解的是，如上文和下文中所述的方法的特征可以是如上文和下文中所述的磁致動器的特征，反過來也是同樣。本發(fā)明的另一方面涉及如上文和下文中所述的磁致動器在中壓真空斷路器中的使用。中壓可以是在IkV至52kV之間的電壓。本發(fā)明的另一方面涉及一種斷路器裝置。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述斷路器裝置包括至少一個如上文和下文中所述的磁致動器。所述斷路器裝置包括第一電觸頭和第二電觸頭。所述磁致動器可以機械連接到所述第一和第二觸頭，使得所述可動板通過在移動時連接或斷開所述第一和第二觸頭而致動所述斷路器。本發(fā)明的這些和其它方面將從下文中所述的實施例變得明顯并且參考所述實施例進行闡述。


下面，參考附圖更詳細地描述本發(fā)明的實施例。圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例的磁致動器的透視圖。圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例的磁致動器的透視圖。圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例的磁致動器的組裝方法的流程圖。圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例的斷路器裝置的示意圖。在附圖標記的列表中以匯總形式列出圖中所使用的附圖標記及其含義。原則上，相同的部分在圖中帶有相同的附圖標記。
具體實施例方式圖1顯示(電)磁致動器10的透視圖，該致動器包括具有線圈14和芯體16的電磁體12。磁致動器10的芯體16包括芯體元件或中心部分18、兩個永磁體20以及兩個側(cè)翼部22a和22b。第一側(cè)翼部22a的下部、第一永磁體20、中心部分18的下部、第二永磁體20和第二側(cè)翼部22b的下部形成梁24，使得芯體具有梳狀結(jié)構。在梳的齒狀部(B卩，中心部分18和側(cè)翼部22a、22b的上部)之間形成兩個凹槽26a、28b。第一(第二)凹槽26a (26b)由側(cè)翼部22a (22b)的上部的內(nèi)側(cè)和中心部分18的上部的面對側(cè)翼部22a (22b)所述內(nèi)側(cè)的側(cè)部限制。線圈14的第一和第二部分28a、28b容納在第一和第二凹槽26a、26b中。線圈14的其它部分在正交于梁24的延伸方向的方向上突出到芯體的側(cè)部之外。用于引導可動板32的軸30延伸通過芯體16的中心部分18中的孔。由于軸30，可動板32只能朝著芯體16和遠離芯體16移動。當電流穿過線圈14時，在線圈16中生成將吸引可動板32的磁場?？蓜影?2可以由未在圖1中顯示的彈簧向后移動到斷開位置。圖2顯示磁致動器10的另一實施例。在圖2中，未顯示可動板32，使得更容易看到凹槽26a、26b和線圈14的部分28a、28b。在圖2中，顯示了兩個位置鎖定器34a、34b。第一(第二)位置鎖定器34a (36b)位于芯體12的中心部分18和線圈14的未容納在凹槽26a、26b之一中的部分36a (36b)之間。L形線圈位置鎖定器36a、36b用于將線圈14保持就位。在下面將參考位置鎖定器34a解釋位置鎖定器34a、34b的功能。為了保持線圈14，位置鎖定器34a的第一腿部38或鎖定部分38突出到線圈14的部分34a之上。通過帶連接部分40的第二腿部，使用為了用于另一目業(yè)已存在的螺釘42將位置鎖定器34a旋擰固定到芯體12上。因此，位置鎖定器36a具有孔44，螺釘42可以通過所述孔44旋擰到芯體12的中心部分18中的螺紋中。位置鎖定器34a在芯體12和線圈14之間延伸。位置鎖定器34a圍繞線圈14或線圈的線軸(如果有的話)彎曲大約90°以將線圈保持就位。以該方式，在線圈12的中心部分18和側(cè)翼部22a、22b之間的線圈空間僅僅減小很小一部分。在安裝位置鎖定器34a、34b的繞組頭部的區(qū)域中，即，在磁致動器10的芯體區(qū)域的外部，線圈14可以向下(在圖的方向上)彎曲以補償位置鎖定器34a、34b的鎖定部分38的厚度，使得芯體12的中心部分18和側(cè)翼部22a、22b之間的界定區(qū)域中的線圈空間將根本不會減小。位置鎖定器34a、34b可以由薄但強度大的材料(例如鋼)制造。還可能有利的是由非磁性材料(例如某些類型的不銹鋼)制造位置鎖定器34a、34b。可能有利的是使用(正好)兩個位置鎖定器34a、34b，芯體12的每側(cè)各一個。一個位置鎖定器34a可能不足以將線圈14可靠地保持就位，而兩個以上的位置鎖定器則可能難以組裝。圖3顯示磁致動器10的組裝方法的流程圖。在步驟SlO中，將線圈14放入磁致動器10的芯體的凹槽26a、26b中，使得線圈14的部分28a、28b容納在凹槽26a、26b中。在步驟S12中，在芯體12的中心部分18和線圈14的部分34a之間推入位置鎖定器34a。在這樣做時使得位置鎖定器34a的鎖定部分38突出遠離芯體12，并且遠離凹槽26a、26b突出到線圈14上。在步驟S14中，位置鎖定器34a的連接部分40用螺釘42旋擰到芯體12。同時，磁致動器10的另外的部分可以在該步驟中用相同的螺釘42旋擰到磁致動器10上。在步驟S16中，可以針對位置鎖定器36b重復步驟S12和S14。必須要理解的是，兩個位置鎖定器也可以在第一步驟中推入磁致動器10中，并且在第二步驟中旋擰到磁致動器10上。圖4顯示斷路器裝置50的示意圖。斷路器裝置50包括可以電連接到中壓電網(wǎng)線路的兩個電觸頭52a、52b。進一步地，電觸頭52a、52b可以布置在真空內(nèi)，即，斷路器50可以是中壓真空斷路器。斷路器50包括機械連接到觸頭52a、52b的磁致動器10，使得可動板32通過在移動時連接或斷開觸頭52a、52b而致動斷路器50。斷路器50還可以包括彈簧54，以用于生成與磁致動器的激勵磁場所產(chǎn)生的可動板32的移動相反的力。盡管在圖中和前面的描述中示出和描述了本發(fā)明，但是這樣的圖示和描述應當被理解為示例性的或典型的而不是限制性的；本發(fā)明不限于所公開的實施例。本領域的技術人員從附圖、公開和附帶權利要求的學習實施本發(fā)明可以理解和實現(xiàn)所公開的實施例的其它變型。在權利要求中，詞語“包括”不排除其它元件或步驟，并且不定冠詞“一”不排除多個。在相互不同的從屬權利要求中敘述某些措施的這一事實并不表示不能利用這些措施的組合。權利要求中的任何附圖標記不應當被理解為限制范圍。附圖標記的列表10磁致動器12電磁體14線圈16芯體18中心部分20永磁體22a, 22b 側(cè)翼部24梁26a, 26b 凹槽28a, 28b 線圈的部分30軸32可動板34a, 34b 位置鎖定器36a, 36b 線圈的部分38鎖定部分40連接部分42螺釘

44孔50斷路器52a, 52b 電觸頭54彈簧
權利要求
1.一種用于斷路器裝置(50)的磁致動器(10)，所述磁致動器(10)包括: 線圈(14)； 芯體(12)，所述芯體具有用于容納所述線圈(14)的一部分(28a、28b)的凹槽(26a、26b)； 可動板(32)，當由所述線圈(14)生成磁場時，所述可動板由所述芯體(12)吸引，所述可動板(32)在由所述芯體(12)吸引時致動所述斷路器裝置(50);以及 用于將所述線圈(14)鎖定在所述凹槽(26a、26b)中的位置鎖定器(34a、34b)； 其特征在于，所述位置鎖定器(34a、34b)具有遠離所述芯體(12)突出、并且突出到所述線圈(14)的未容納在所述凹槽(26a、26b)中的部分(36a、36b)上的鎖定部分(38)。
2.根據(jù)權利要求1所述的磁致動器(10)， 其中，所述位置鎖定器(34a、34b)借助連接裝置(42)連接到所述芯體(12)，所述連接裝置也用于將所述位置鎖定器(34a、34b)連接到所述斷路器裝置(50)的另外元件。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的磁致動器(10)， 其中，所述位置鎖定器(34a、34b)具有用于將所述位置鎖定器(34a、34b)連接到所述芯體的連接部分(40)， 其中，所述連接部分(40)和所述鎖定部分(38)相對于彼此正交。
4.根據(jù)前述權利要求之一所述的磁致動器(10)， 其中，所述位置鎖定器(34a、34b)為L形。
5.根據(jù)前述權利要求之一所述的磁致動器(10)， 其中，位置鎖定器(34a、34b)由板狀材料制造。
6.根據(jù)前述權利要求之一所述的磁致動器(10)， 其中，所述位置鎖定器(34a、34b) —體地形成。
7.根據(jù)前述權利要求之一所述的磁致動器(10)， 其中，所述位置鎖定器(34a、34b)由非磁性材料制造。
8.根據(jù)前述權利要求之一所述的磁致動器(10)， 其中，所述位置鎖定器是位于所述芯體(12)的第一側(cè)的第一位置鎖定器(34a)， 其中，所述磁致動器(10)包括位于所述芯體(12)的第二側(cè)的第二位置鎖定器(34b)。
9.一種用于斷路器裝置(50)的磁致動器(10)的組裝方法，所述方法包括以下步驟: 將線圈(14)放入所述磁致動器(10)的芯體(12)的凹槽(26a、26b)中，使得所述線圈(14)的一部分(28a、28b)容納在所述凹槽(26a、26b)中； 在所述線圈(14)和所述芯體(12)之間推入位置鎖定器(34a、34b)，使得所述位置鎖定器(34a、34b)的鎖定部分(38)遠離所述芯體(12)突出、并且突出到所述線圈(14)的未容納在所述凹槽(26a、26b)中的部分上； 將所述位置鎖定器(34a、34b)的連接部分(40)附連到所述芯體(12)，使得由所述鎖定部分(38)來阻止所述線圈(14)離開所述凹槽。
10.根據(jù)權利要求1至8中之一所述的磁致動器(10)在中壓真空斷路器(50)中的使用。
11.一種斷路器裝置(50)，其包括根據(jù)權利要求1至8中之一所述的至少一個磁致動器(10)，所述斷路器裝置(50)包括第一電觸頭(52a)和第二電觸頭(52b); 其中，所述磁致動器(10 )與所述第一和第二電觸頭機械連接，使得所述可動板(32 )通過在移動時連接或斷開所述 第一和第二觸頭而致動所述斷路器裝置(50)。
全文摘要
一種用于斷路器裝置的磁致動器10，包括用于將線圈14鎖定在磁致動器10的芯體12的凹槽26a、26b中的位置鎖定器34a、34b。位置鎖定器34a、34b具有遠離芯體12突出并且突出到遠離凹槽26a、26b的線圈14上的鎖定部分38。
文檔編號H01H51/22GK103155081SQ201180049613
公開日2013年6月12日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權日2010年9月4日
發(fā)明者C·羅伊貝爾 申請人:Abb技術股份公司