专利名称：电磁驱动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将接触器移到接通状态或者断开状态的电磁驱动器，该驱动器包括一个接触驱动杆，该驱动杆可在与断开状态相对应的第一位置和与接通状态相对应的第二位置之间沿纵向方向移动；一个芯子，该芯子由磁性材料制成并安装到接触驱动杆上；一个接通线圈，它与芯子相互作用；一个极片，它由磁性材料制成，它具有向着芯子的表面，在接触驱动杆的第一位置上该表面以远离芯子的垂直于移动方向延伸的表面一个空隙距离而布置，并且在第二个位置上，该表面尽可能近地靠在所述芯子表面上；一个磁轭，它由磁性材料形成，用于闭合接通线圈的通过极片和芯子的磁力线环路；一个永磁体装置，用于将接触驱动杆保持在第一位置上；以及一个弹簧，它用于将处于第二位置上的接触驱动杆预压向第一位置。这种驱动器可从英国专利申请GB-A-2,289,374中了解到。
有许多固有的、需要考虑的问题，这些问题对于电磁驱动器是重要的，并且涉及开关安全和用在普通电压分配电路中的真空开关的使用寿命1．接通进行得很快，因此限制了作为跳火后果的接触表面燃烧所引起的损害。
2．以足够高的接触压力来实现保持接通状态，否则，因为过大的接触阻力将导致接触器之间的消融，这使得它们熔接在一起。这主要是在较高短路电流作用下发生的。
3．用较高脉冲强度使接触器打开，从而打开已经熔接在一起的任何接触器。
4．接触器的打开还以高速进行，从而限制作为所产生电弧的结果的接触表面燃烧的程度。
5．为了驱动机构的工作可靠性，因此应该探寻保持尽可能少的元件数目。开关的故障一般归因于失败的驱动机构。
6．为了实现可得到的开关容量的最大用途，因此有时需在在电流或者电压曲线上的特定时刻断开。在三相系统中，这种开关时刻对每一相可以不同，并且根据条件这种开关型式每次还可以改变。
过去，考虑的前五点已为机械系统所解决，而该机械系统根据储存在弹簧内的能量而动作。这些系统还可以实现恒定的延迟时间。尽管如此，这些驱动仍然有时失败。
上述英国专利申请涉及一种双稳驱动器，该驱动器与一组永磁体、线圈和弹簧一起工作。电流一供给到线圈，接触器就移到关闭或者接通状态。电流所产生的线圈磁场与永磁体的磁场取向相同。总的磁场力产生了平缓的激励，因此只需要较小的电流，就可以将接触器移到接通状态。在接通状态时，弹簧被压缩，并且通过永磁体使驱动杆固定在位。永磁体的磁场将力施加到驱动杆上，而该力比弹簧力大并且与弹簧力方向相反。接触器一到达接通状态，通过线圈的电流就被中断。
为了将接触器移到打开或者断开状态，电流脉冲供给到线圈中，产生了与永磁体的磁场相反向的磁场。因此局部地对消了永磁体的磁场在驱动杆上所产生的力，因此，一方面，驱动杆被储存在弹簧内的能量压入到与断开状态相对应的位置上，另一方面，通过永磁体所产生的残余力，驱动杆仍然慢慢地降下来。
因此，这种公知的驱动器不会实现发明人提出的、快速断开的要求。这得归因于这样的事实在将这些接触器移动到断开状态时，磁通量在接触器的接通状态时减小得太慢。
驱动器的接通时间定义为从接通线圈的激励开始直到由驱动器所驱动的接触器相互产生接触那点为止的时间。在驱动器驱动适合于开关高功率的接触器的情况下，接通时间非常长，并且不能重复。由于驱动器的接通线圈的较高自感，因此电流慢慢地升高到可实现的最大值。在电流的形成过程中，如果驱动器的拉力大得足以克服在断开状态时所产生的反向力(尤其是摩擦、断开弹簧、温度等作用的结果)，那么驱动器的移动部分即接触驱动杆开始移动。这个发生的时刻尤其依赖于电流强度的容限和摩擦。接通时间即从电流接通直到接触器实际闭合为止的时间，该接通时间难以预测，因此接通时间是可变的并且不能重复。
本发明的目的是提供一种前文所述的那种驱动器，在该驱动器中，可消除上述的问题，并且通过它，尤其是真空开关在控制时间时可以断开或者接通，因此可以非常快地断开开关及在控制时刻接通开关，如果需要，可使真空开关处于两个稳定状态。
根据本发明的第一方面，通过下面的事实来实现这个目的设置一个断开线圈，为了将接触驱动杆从第二位置移到第一位置上，激励该线圈，从而至少暂时地对消永磁体装置的磁场，永磁体装置的磁力线环路与接通线圈的磁力线环路是相分开的。
由于永磁体的磁环路和接通线圈的磁环路是分离的，永磁体的磁力线通路可以更短，因此较小的磁体就足够了，其结果是，驱动器的尺寸可以更小。由于永磁体较小，关闭时它们的影响所持续的时间较短，因此可达到较高的断开速度。此外，所述分离的磁力线通路使得接通线圈得到最佳使用。而且，在本发明的驱动器中，在接通状态时可获得较大的握力。
应当注意到，国际专利申请WO95/07542描述了一种双稳电磁驱动器，在该驱动器中，使用了一个永磁体、一个可动芯子和两个线圈。这种驱动器也具有这样的缺点磁力线总是通过永磁体而闭合，而该永磁体起着隔开线圈的磁场空隙作用。其结果是，这种公知的驱动器不是十分的有效。
本发明第一方面的进一步改进的部分和实施例描述在从属权利要求中。
此外，本发明的第二方面涉及一种用于将接触器移到接通状态或者断开状态的电磁驱动器，该驱动器包括一个接触驱动杆，该驱动杆可在与断开状态相对应的第一位置和与接通状态相对应的第二位置之间沿纵向方向移动；一个芯子，该芯子由磁性材料制成并安装到接触驱动杆上；一个接通线圈，它与芯子相互作用；一个极片，它由磁性材料制成，它具有向着芯子的表面，在接触驱动杆的第一位置上该表面以远离芯子的垂直于移动方向延伸的表面一个空隙距离而布置，并且在第二个位置上，该表面尽可能近地靠在所述芯子表面上；一个磁轭，它由磁性材料形成，用于闭合接通线圈的通过极片和芯子的磁力线环路；其特征在于，它还设置有一个作用在接触驱动杆上的锁定装置，当接触驱动杆位于在第一位置时，锁定装置移动进入锁定状态，并在将电流供给到接通线圈的瞬间之后的预定时期之后，该锁定装置松开，该时期比接触驱动杆上力的形成时间长，而该力是克服在接触驱动杆的第一位置上产生的反向力所必需的。
本发明以将驱动器的可动部分、尤其是接触驱动杆的可动部分锁定在第一位置上为基础，其结果是，当锁定装置松开时，在接通线圈中形成电流，直到这个电流的强度对于可动件来说足以开始移动。然后，该移动开始的瞬间不是由接通线圈中的电流强度来确定的，而是通过锁定装置的松开来确定的。
本发明的其它改进的部分和实施例描述在从属权利要求中。
参照附图，下面将详细解释本发明，在附图中
图1是有关接触器处于断开状态时沿本发明驱动器的驱动杆的轴线方向的截面图2是处于所述状态时驱动器的侧视图；图3是处于接通状态时通过驱动器的横截面图；图4是图3所示驱动器的侧视图；图5是有关接触器处于断开状态时沿本发明驱动器实施例的驱动杆的轴线方向的截面图，该驱动器具有一个电磁锁定装置；图6是处于所述状态时图5所示驱动器的侧视图；图7是通过本发明驱动器的另一个实施例的横截面图，该驱动器处于接通状态并具有一个机械锁定装置；图8是图7所示驱动器的侧视图；以及图9是公知驱动器的接通电流和本发明驱动器的接通电流作为时间函数的变化图。
附图中示出的本发明驱动器的实施例包括一个接触驱动杆1，该接触驱动杆1可将接触器2移动到一个闭合或接通状态(参见图4)和一个打开或者断开状态(参见图2)。为此，将接触驱动杆安装成可沿纵向方向移动，因此接触驱动杆在与接触器2的断开状态相对应的第一位置和与接触器2的接通状态相对应的第二位置之间进行移动。在这个实施例中，接触器2容纳在一个所谓的“保温瓶”中。
此外，一个接触压缩弹簧3位于驱动器内，该弹簧在接触器2处于接通状态(参见图4)时被压缩，因此将接触器2的接触部分相互压靠在一起，从而得到所需的接触压力。而且，在接触器2处于接通状态时，接触压缩弹簧3沿着其第一位置方向预压驱动杆1。
一个与一组接通线圈5相互作用的芯子4安装到接触驱动杆1上。这些线圈5环绕着该芯子和一个极片6。芯子和极片由磁性材料制成。在图1所示的第一位置上，即接触器2处于断开状态，芯子4和极片6的相互面对的表面在它们之间具有一个空隙距离d1。当驱动器从图1所示的断开状态、即接触驱动杆1的第一位置移动到图3所示的接通状态、即接触驱动杆1的第二位置上时，该组线圈5被激励一个短的时期，其结果是，芯子4移向极片6，直到芯子和极片6的相互面对的表面尽可能近地相互靠压在一起。其结果是，如图4所示，被预压的弹簧3被进一步加载。
由于能量效率条件已导致选择较短的激励持续时间，驱动杆不得不固定在对抗接触压缩弹簧3的力的第二位置上。为此，提供一种永磁装置，在所示出的实施例中的该装置包括永磁体7。这些永磁体的南北极方向沿着驱动杆1的轴线的横向方向延伸。这些永磁体7与一个电枢8相互作用，而所示实施例中的电枢8包括两个电枢元件9，而这两个元件9沿着驱动杆的轴线的横向方向布置，并且由磁性材料制成。如图3所示，通过永磁体7和电枢元件9之间的吸引作用，驱动杆固定在图3所示的接通状态，即驱动杆1的第二位置上。在图3中，有关磁力线环路Ⅱ示意性地用实线来表示，为清楚起见，只画出了右侧的永磁体7的磁力线环路。通过线Ⅰ仅示意性地表示了右侧的线圈5的磁力线环路。下面将要描述的磁轭部件确保了磁力线Ⅰ和Ⅱ是闭合的。
显然，接通线圈5和永磁体7的磁力线环路Ⅰ、Ⅱ各自相互完全分离开。
永磁体以这样的方式设置，以致即使具有小于0.5mm的空隙，它们的吸引力也是可忽略不计的。其结果是，它们不会影响驱动器的断开移动。
与公知的驱动器相反，本发明驱动器的固定系统以这样的方式形成，以致永磁体的磁力线两次穿过有效的空隙(参见磁力线环中Ⅱ)，而在优选实施例中，该固定系统包括永磁体7和电枢元件9。其结果是，可得到两倍高的握力。断开时，握力本身对断开移动具有不利影响。但是，在设计中，双倍的空隙意味着，断开时永磁体作用在电枢上的力随着空隙变大而非常快地减小，因此不利影响消失得非常快。
接通线圈5的磁力线环路Ⅰ穿过芯子4、极片6和磁轭10。
永磁体装置还设置有磁力线导向件11、12，这些导向件引导磁力线向着或者通过电枢元件9。
最好，磁轭10和磁力线导向件11、12作成一个整体，因此在空隙d1和d2之间不再需要调整。
此外，芯子4和电枢元件9构成一个元件，芯子和电枢元件通过连接件13来连接。连接件13最好具有比芯子4和电枢元件9小的横向尺寸。
驱动器通过断开线圈14来断开，而该线圈14设置成在激励时因此而产生的磁场与永磁体的磁场相反。以脉冲形式的激励是已足够的。断开能量通过释放接触压缩弹簧3来提供，如果合适，可以由一个辅助断开弹簧来提供。
在所示的实施例中，设置了一个分路器15，借助于该分路器影响固定系统的握力和断开分离线圈6的灵敏度(参见磁力线通路Ⅲ)。还应注意到，现有驱动器具有过慢的断开行为。这是有效使用磁路、空隙和分散磁力线之间所形成的综合平衡的结果，如合适，可以兼顾永磁体的使用和控制线圈的数量。这些缺点在此可被克服。本发明的电磁双稳态驱动器的优点在于1．处于接通状态时的较高握力。
2．较高的断开速度。
3．由于分开的磁路和使用永磁路的双空隙，因此最佳利用了永磁体。
根据图5-8所示的双稳态驱动器来解释本发明的第二个方面。应当注意到本发明可用于任何形式的驱动器。
图中所示的本发明驱动器的实施例包括一个接触驱动杆1，该接触驱动杆1将接触器2移动到闭合或接通状态(参见图8)和打开或者断开状态(参见图6)。为此，将接触驱动杆安装成可沿纵向方向移动，因此接触驱动杆可在与接触器2的断开状态相对应的第一位置和与接触器2的接通状态相对应的第二位置之间进行移动。在这个实施例中，接触器2容纳在一个所谓的“保温瓶”中。
此外，接触压缩弹簧3位于驱动器内，该弹簧在接触器2处于接通状态(参见图8)时被压缩，因此将接触器2的接触部分相互压靠在一起，从而得到所需的接触压力。而且，在接触器2处于接通状态时，接触压缩弹簧3沿着它的第一位置方向预压驱动杆1。
一个与一组接通线圈5相互作用的芯子4安装到接触驱动杆1上。这些线圈5环绕着该芯子和一个极片6。芯子和极片由磁性材料制成。在图5所示的第一位置上，即接触器2处于断开状态，芯子4和极片6的相互面对的表面在它们之间具有空隙距离d1。当驱动器从图5所示的断开状态、即接触驱动杆1的第一位置移动到图7所示的接通状态、即接触驱动杆1的第二位置上时，该组线圈5被激励一个短的时期，其结果是，芯子4移向极片6，直到芯子和极片6的相互面对的表面尽可能近地相互靠压在一起。其结果是，如图8所示，被预压的弹簧3被进一步加载。
由于能量效率条件已导致选择较短的激励持续时间，驱动杆不得不固定在对抗接触压缩弹簧3的力的第二位置上。为此，提供一种永磁装置，在所示出的实施例中，该装置包括永磁体7。这些永磁体的南北极方向沿着驱动杆1的轴线的横向方向延伸。这些永磁体7与一个电枢8相互作用，而在所示实施例中，电枢8包括两个电枢元件9，而这两个元件9沿着驱动杆的轴线的横向方向布置，并且由磁性材料制成。如图7所示，通过永磁体7和电枢元件9之间的吸引作用，驱动杆固定在图7所示的接通状态，即驱动杆1的第二位置上。在图7中，有关磁力线环路Ⅱ示意性地用实线来表示，为清楚起见，只画出了右侧的永磁体7的磁力线环路。通过线Ⅰ仅示意性地表示了右侧的线圈5的磁力线环路。下面将要描述的磁轭部件确保了磁力线Ⅰ和Ⅱ是闭合的。
显然，接通线圈5和永磁体7的磁力线环路Ⅰ、Ⅱ各自相互完全分离开。
永磁体以这样的方式设置，以致即使具有小于0.5mm的空隙，它们的吸引力也是可忽略不计的。其结果是，它们不会影响驱动器的断开移动。
与公知的驱动器相反，本发明驱动器的固定系统以这样的方式形成，以致永磁体的磁力线两次穿过有效的空隙(参见磁力线环中Ⅱ)，而在优选实施例中，该固定系统包括永磁体7和电枢元件9。其结果是，可得到两倍高的握力。断开时，握力本身对断开移动具有不利影响。但是，在设计中，双倍的空隙意味着，断开时永磁体作用在电枢上的力随着空隙变大而非常快地减小，因此不利影响消失得非常快。
接通线圈5的磁力线环路Ⅰ穿过芯子4、极片6和磁轭10。
永磁体装置还设置有磁力线导向件11、12，这些导向件引导磁力线向着或者通过电枢元件9。
最好，磁轭10和磁力线导向件11、12形成一个整体，因此在空隙d1和d2之间不再需要调整。
此外，芯子4和电枢元件9构成一个元件，芯子和电枢元件通过连接件13来连接。连接件13最好具有比芯子4和电枢元件9小的横向尺寸。
驱动器通过断开线圈14来断开，而该线圈14设置成在激励时因此而产生的磁场与永磁体的磁场相反。以脉冲形式的激励是已足够的。断开能量通过释放接触压缩弹簧3来提供，如果合适，可以由一个辅助断开弹簧来提供。
在图9中，沿着纵坐标标出公知驱动器的接通电流I，沿着横坐标标出时间t。
在时间t0处，电压连接到接通线圈的终端上，通过接通线圈的接通电流如实线所示地慢慢升高，直到接通电流I在时间t1处达到高度I1为止，而该高度与在驱动器的断开状态时必须克服以便将驱动器移到接通状态的反向力有关。在时间t1处，由驱动器驱动的接触器的接通移动才开始，在时间t2处，接触器才相互产生接触。在时间t2之后，接通电流I又开始升高，从而达到最大高度。反向力取决于一些因素，尤其如驱动器中的摩擦力、其断开弹簧等，尤其在温度影响下，这些因素易于变化。
上述影响产生一个与接通电流的高度I2相对应的反向力。如果电压在时间t0处供给到接通线圈，接通电流又如实线所示地升高，然后如点画线所示进一步升高。在时间t3处，达到高度I2，之后，驱动器的接通移动开始。在时间t5处，由驱动器驱动的这些接触器相互产生接触。因此，与电流I1有关的接通时间等于t2-t0，而在高度I2的情况下，接通时间是t5-t0，因此接通时间可以改变，并且不能重复。而且，与接通电流有关的电压可以改变，因此在低压时，例如接通电流I遵循虚线所示的曲线。可以从图中看到，在临界高度I1处，驱动器在时间t4时开始它的接通移动，而在临界高度I2处，在时间t6时开始接通移动。因此，它显示驱动器的接通时间还相当大程度地依赖于接通电压。
在驱动器开关的的极限值高度和/或供给电压的较小变化的作用下，接通时间具有相对较大变化，而根据本发明，由于使用了作用在接触驱动杆1上的锁定装置16这一事实，因此这种相对较大变化被减小了。当驱动杆处于与驱动器的断开状态相对应的第一位置时，这种锁定装置移动进入锁定状态。当接通电压或者电流接通时，该锁定装置16保持处于锁定状态，直到预定时期过去为止，由于在该瞬时接通电流接通了。这个时期比接触驱动杆上的力的建立时间长，而该力是克服在接触驱动杆1的第一位置上产生的反向力所必需的。换句话说，例如这个时期比t6-t0的大，而时间t6是在相互加强影响的累积作用下所能预期的最大时间。
该时期可以设定成接通电流的函数，并且最好在通过接通线圈的电流到达这样的高度时该时期结束，该高度比克服在接触驱动杆1的第一位置上产生的反向力所需的高度还高。因此，开始接通移动不独立于处于断开状态的驱动器的可改变的反向力。在另一个实施例中，这个时期具有独立的固定持续时间，而该持续时间比t6-t0大，在t＞t6的地方，I更大，因此力也是这样的。通过与没有锁定的情况相比较，较小的接通线圈就足够了，因为接通线圈利用得更好。
没有锁定时的接通情况可以在图9曲线的右侧部分看到，而在t10处，发射未锁定脉冲，t11-t10是接通未锁定的响应时间。
与在驱动器没有锁定的响应时间相比，该响应时间很短并且可以重复。与表示没有锁定情况下的接通时刻的t2和t5相比，与随着容限而变化的接通线圈电流有关的接通时刻t12和t12更加靠近在一起。
图5和图6示出一个电磁型锁定装置16，而图7和图8示出一个机械型锁定装置16。
图5和图6所示的锁定装置16包括一个永磁体17，如阴影区所示，该永磁体设置在一个固定位置上。在图5和图6所示的断开位置上，电枢元件9靠在极板18上，因此在这种断开状态时，永磁体的磁路穿过极板18和电枢元件9而闭合。其结果是，象有关的芯子4和接触驱动杆1一样，电枢元件9被固定在位。此外，锁定装置16设置有带有绕组20的线圈19，该线圈19的芯抵靠在极板18上。
当电流提供到接通线圈5中时，驱动器处于图5和图6所示的断开状态，因此，接触驱动杆1固定在它的第一位置上，由所述杆1驱动的接触器2相互保持分离。在电流接通后，电流形成在接通线圈5中。即使形成了反向力，驱动器将保持在断开状态，直到紧随着接通电流的接通时间的预定时期之后将电流供给到线圈19的绕组20为止，该电流具有的大小和方向使得永磁体17的磁场被对消了。然后，在接通线圈5的接通电流的影响下，接触驱动杆1可被移到接通状态，在该接通状态下，接触器2是闭合的。具有闭合接触器2的驱动器的接通状态表示在图7和图8中。但是，这些图示出了具有一个机械锁定装置的驱动器。
将该时间时期选择得比驱动器的拉力形成时间长，在驱动器的拉力形成时间内，驱动器的移动部分开始移动。该时期的长度可从接通电流推出，或者具有一个固定值。
图7和图8所示的机械锁定装置16包括两个锁定元件，在接触驱动杆的第一位置上，这两个锁定元件相互接合并将接触驱动杆固定在这个位置上。在图7和图8所示的实施例中，通过固定到电枢元件9上的抓爪21形成一个锁定元件。在这种情况下，另一个锁定元件呈啮合抓爪22的形状，该啮合抓爪22可绕着一个销子23旋转。压缩弹簧24将啮合抓爪22预压在所示位置上。通过控制装置可以改变啮合抓爪22的位置，在这种情况下，控制装置由示意性地表示出来的辅助驱动器25来形成，该辅助驱动器25可以是一种现有的小功率的电磁驱动器。
当通过将电流供给到断开线圈14上使驱动器移到断开状态时，抓爪21和啮合抓爪22相互接合，具体地是通过所述抓爪的钩形自由端来接合。如果电流随后供给到接通线圈5中以便接通驱动器，那么抓爪21和22之间的接合可以保持到下面这个时候为止电压或者电流供给到辅助驱动器25以使啮合抓爪22向右旋转，因此抓爪21从啮合抓爪22上脱开。锁定装置16的这种机械设计还保持驱动器的断开状态，直到过去了一个时期为止，这个时期比接触驱动杆1上力的形成时间长，而该力是克服在接触驱动杆1的第一位置上产生的反向力所必需的。
这里，该时间时期也可从供给到接通线圈中的电流推出，或者具有一个独立的固定值。
借助于一个比较器(未示出)可以得出辅助驱动器25或者线圈19的绕组20的控制电流，接通电流供给到比较器的一个输入端，同时一个参考电流供给到它的另一输入端，而该参考电流比克服在接触驱动杆1的第一位置上的反向力所必需的强度大。选择性地在放大或者处理之后，可以将辅助驱动器25或者线圈19的绕组20的控制电流供给到比较器的输出端上。
在具有固定时间时期的实施例中，可以使用具有一个固定的预定时间时期的时间开关(未示出)，而这个固定的预定时间时期的长度可以根据上述的考虑来选择。在驱动器的接通线圈的接通电流接通时时间开关启动，并且时间时期的终点甚至可以位于接通电流达到它的最大值的时刻之后。
权利要求
1．一种用于将接触器(2)移到接通状态或者断开状态的电磁驱动器，该驱动器包括一个接触驱动杆(1)，该驱动杆可在与断开状态相对应的第一位置和与接通状态相对应的第二位置之间沿纵向方向移动；一个芯子(4)，该芯子由磁性材料制成并安装到接触驱动杆(1)上；一个接通线圈(5)，它与芯子(4)相互作用；一个极片(6)，它由磁性材料制成，它具有向着芯子(4)的表面，在接触驱动杆(1)的第一位置上该表面以远离芯子(4)的垂直于移动方向延伸的表面一个空隙距离(d1)而布置，并且在第二个位置上，该表面尽可能近地靠在所述芯子表面上；一个磁轭(10)，它由磁性材料形成，用于闭合接通线圈的通过极片(6)和芯子(4)的磁力线环路；一个永磁体装置(8)，用于将接触驱动杆(1)保持在第一位置上；以及一个弹簧(3)，它用于将处于第二位置上的接触驱动杆预压向第一位置，其特征在于，它还设置有一个断开线圈(14)，为了将接触驱动杆(1)从第二位置移到第一位置上，该线圈被激励以便至少暂时地对消永磁体装置的磁场，而且永磁体装置(8)的磁力线环路与接通线圈(5)的磁力线环路是相分开的。
2．如权利要求1所述的驱动器，其特征在于，一个沿着驱动杆(1)的轴线的横向方向延伸并由磁性材料制成的电枢元件(9)被连接到接触驱动杆上，而且永磁体装置设置有磁力线导向件(11,12)，导向件引导磁力线向着和通过电枢元件(9)。
3．如权利要求1或者2所述的驱动器，其特征在于，永磁体装置包括至少一个永磁体(7)，该永磁体以这种方式来布置它的南北极方向相对于接触驱动杆(1)的轴线横向布置；磁力线导向件(11,12)布置在永磁体(7)的北极侧和南极侧上，这些导向件具有垂直于接触驱动杆(1)的轴线而延伸的表面，在第一位置上，这些表面距离电枢元件(9)的一个空隙距离(d2)，在第二位置上，这些表面靠在电枢元件(9)上；断开线圈(14)定位在一个垂直于接触驱动杆(1)的轴线的平面上，并且位于磁力线导向件(11,12)的与电枢元件(9)相对的一侧上，断开线圈(14)的内表面与永磁体(7)向着接触驱动杆(1)的那侧一致。
4．如权利要求2或者3所述的驱动器，其特征在于，接通线圈的磁轭(10)和永磁体装置的磁力线导向件(11,12)形成一个单一元件。
5．如权利要求2、3或4所述的驱动器，其特征在于，芯子(4)和电枢元件(9)组成一个单一元件，芯子和电枢元件通过一个连接件(13)连接起来。
6．如权利要求5所述的驱动器，其特征在于，与芯子(4)和电枢元件(9)相比，连接件(13)具有较小的横向尺寸。
7．如权利要求4、5或6所述的驱动器，其特征在于，在接触器(2)的接通状态下，芯子(4)和极片(6)之间的空隙(d1)最小，但不为零。
8．如权利要求2至7所述的任一驱动器，其特征在于，一个磁分路器(15)被安放在永磁体的磁力线环路(Ⅱ)中。
9．如权利要求1至5所述的任一驱动器，其特征在于，该弹簧至少部分地是由接触压缩弹簧所形成的。
10．一种用于将接触器(2)移到接通状态或者断开状态的电磁驱动器，该驱动器包括一个接触驱动杆(1)，该驱动杆可在与断开状态相对应的第一位置和与接通状态相对应的第二位置之间沿纵向方向移动；一个芯子(4)，该芯子由磁性材料制成并安装到接触驱动杆(1)上；一个接通线圈(5)，它与芯子(4)相互作用；一个极片(6)，它由磁性材料制成，它具有向着芯子(4)的表面，在接触驱动杆(1)的第一位置上该表面以远离芯子(4)的垂直于移动方向延伸的表面一个空隙距离(d1)而布置，并且在第二个位置上，该表面尽可能近地靠在所述芯子表面上；一个磁轭(10)，它由磁性材料形成，用于闭合接通线圈的通过极片(6)和芯子(4)的磁力线环路；其特征在于，它还设置有一个作用在接触驱动杆(1)上的锁定装置(16)，当接触驱动杆(1)位于在第一位置时，锁定装置移动进入锁定状态，并在将电流供给到接通线圈(5)的瞬间之后的预定时期之后，该锁定装置松开，该时期比接触驱动杆(1)上力的形成时间长，而该力是克服在接触驱动杆的第一位置上产生的反向力所必需的。
11．如权利要求10所述的驱动器，其特征在于，当通过接通线圈(5)的电流达到这样的强度时该时期结束该强度比克服在接触驱动杆(1)的第一位置上产生的反向力所必需的强度大。
12．如权利要求10或11所述的驱动器，其特征在于，该时间时期具有一个独立的固定持续时间。
13．如权利要求10、11或12所述的驱动器，其特征在于，锁定装置(16)包括一个永磁体(17)和一个线圈(19)，该永磁体使接触驱动杆(1)处于它的第一位置上，该线圈用于对消永磁体(17)的磁场。
14．如权利要求13所述的驱动器，其特征在于，还具有一个比较器，接通线圈(5)的接通电流被供给到其一个输入端，一个参考信号被供给到其另一输入端，其输出端被连接到线圈(19)上。
15．如权利要求13所述的驱动器，其特征在于，线圈(19)通过一个时间开关来控制，而该时间开关具有一个固定的预定持续时间。
16．如权利要求10、11或12所述的驱动器，其特征在于，锁定装置(16)包括两个锁定元件，在接触驱动杆(1)的第一位置处，这两个锁定元件相互接合，并使接触驱动杆固定在这个位置上；而且还设置有一个控制装置，该控制装置在时间时期之后使锁定元件脱开。
17．如权利要求13所述的驱动器，其特征在于，控制装置是一个电磁辅助驱动器。
18．如权利要求16或17所述的驱动器，其特征在于，还设置有一个比较器，接通线圈(5)的接通电流被供给到其一个输入端，一个参考信号被供给到其另一输入端，其输出端被连接到控制装置上。
19．如权利要求16或17所述的驱动器，其特征在于，控制装置通过一个时间开关来控制，该时间开关具有一个固定的预定持续时间。
全文摘要
一种用于将接触器移到接通状态或者断开状态的电磁驱动器,该驱动器包括一个接触驱动杆,该驱动杆在与断开状态相对应的第一位置和与接通状态相对应的第二位置之间沿纵向移动。由磁性材料制成并与接通线圈相互作用的芯子安装到接触驱动杆上。还具有一个极片,该极片由磁性材料形成,它具有向着芯子的表面,在接触驱动杆的第一位置上该表面以远离芯子垂直于移动方向的表面一个空隙距离而布置,并且在第二个位置上,尽可能近地靠在所述芯子表面。驱动器还包括一个磁轭,该磁轭由磁性材料形成,用于闭合通过极片和芯子的接通线圈的磁力线环路。永磁体装置用于将接触驱动杆保持在第一位置上,同时弹簧将处于第二位置上的接触驱动杆预压向第一位置。驱动器设置有断开线圈,为了将接触驱动杆从第二位置移到第一位置上,激励该线圈,从而至少暂时地对消永磁体装置的磁场,永磁体装置的磁力线环路与接通线圈的磁力线环路相分开。
文档编号H01H51/22GK1309812SQ98809282
公开日2001年8月22日 申请日期1998年9月7日 优先权日1997年9月18日
发明者阿伦·扬·威廉·拉默斯 申请人:霍莱茨荷兰公司