用于电流开关装置的磁致动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种磁致动装置，所述磁致动装置适于连接到诸如断路器的电流开关装置，用于接通/切断电气设备。
【背景技术】
[0002]通常由磁致动器来实施中压断路器的电断开/闭合操纵。目前应用在中压断路器上的磁致动器可以是所谓的“双稳态”型磁致动器或“单稳态”型磁致动器。
[0003]双稳态致动器包括铁磁性衔铁，所述铁磁性衔铁能够相对于铁磁性定子沿着纵向轴线在第一端部位置和第二端部位置之间运动，所述第一端部位置对应于断路器的闭合状态，所述第二端部位置对应于断路器的断开状态。双稳态致动器包括:相互轴向间隔开的第一电磁线圈和第二电磁线圈，每个电磁线圈围绕上述纵向轴线延伸；和固定永磁体对，所述固定永磁体对布置在铁磁性衔铁的侧部并且插置在两个电磁线圈之间。提供有一个或者多个电解电容器，所述电解电容器在需要分别闭合或者断开断路器时进行干预以使第一或者第二电磁线圈通电。
[0004]双稳态致动器设计成产生两条不同的磁路，所述两条不同的磁路根据两个线圈中的哪个线圈通电并且因此根据铁磁性衔铁、铁磁性定子和相应的线圈之间的适当气隙的出现或者消失交替地闭合和断开。通过使第一电磁线圈通电，产生磁场，所述磁场将衔铁吸引到第一端部位置，由此减小了气隙并且闭合了相应的磁路。结果，永磁体将铁磁性衔铁锁止在所到达的第一端部位置处，从而使断路器稳定地保持在闭合状态。当需要断开断路器时，铁磁性衔铁必须从第一端部位置转移到第二端部位置，因此第二电磁线圈必须通电。移动铁磁性衔铁所需的总力必须克服由两个永磁体施加的吸引力以及断路器的可动触头所抵抗的力。这意味着需要存储在电解电容器中的相关电能。
[0005]单稳态致动器被构造成与双稳态致动器类似，但是其与双稳态致动器的不同之处在于单稳态致动器包括单个电磁线圈，所述单个电磁线圈起作用以将铁磁性衔铁吸引到第一端部位置，以便闭合断路器。两个永磁体的存在确保铁磁性衔铁稳定地定位在第一端部位置。单稳态致动器还包括压缩弹簧和下部铁磁性盘，所述压缩弹簧将铁磁性衔铁推向第二端部位置，所述第二端部位置对应于断路器的断开状态，所述下部铁磁性盘与柱塞成一体并且布置成相对于永磁体与铁磁性衔铁相对。在断路器的断开状态中，铁磁性衔铁与电磁线圈间隔开，并且铁磁性盘在永磁体所施加的磁力作用下与永磁体接触。在这种状态中，在铁磁性衔铁和电磁线圈之间限定气隙。
[0006]在应当实现断路器的闭合时，电磁线圈通电，由此产生磁场，所述磁场将铁磁性衔铁吸引到第一端部位置，与此同时铁磁性盘从永磁体移开。电磁线圈所需的用于移动铁磁性衔铁的能量必须足够高以克服压缩弹簧和断路器所抵抗的阻力。随后，永磁体使铁磁性衔铁稳定地保持在第一端部位置。当出于安全原因、例如由于发生故障而需要断开断路器时，电磁线圈必须通电，用于产生削弱或者消除通过永磁体作用在铁磁性衔铁上的吸引磁力的磁场。为此，需要存储在电解电容器中的相关电能。
[0007]上述已知单稳态和双稳态致动器的常见缺陷在于，如果没有使电解电容器保持持续充电，那么电解电容器在这段时间内放电。当电解电容器耗尽电能时，出现难以断开断路器的困难。甚至，如果没有辅助电能可用并且电容器的剩余电荷不足以驱动铁磁性衔铁，那么断路器不能被断开。
[0008]希望改进已知磁致动器，尤其是通过提供一种磁致动装置，所述磁致动装置通过便宜且简单的技术解决方案确保在需要大幅减少的能量的情况下可靠并且有效地驱动断路器。
【发明内容】
[0009]通过由所附权利要求限定并且在下文详细说明的磁致动装置来实现此目的。
[0010]借助要求保护的磁致动装置，用大幅降低的能量足以断开断路器并且不需要昂贵的永磁体来将磁致动装置保持在所希望的状态中，尤其是保持在对应于断路器的闭合状态的锁止构造中。
[0011]本公开还包含:包括磁致动装置的电流开关装置、尤其是断路器；和包括这种电流开关装置和与此相关联的磁致动装置的开关设备，所述开关设备等同地用术语“面板”或者“开关柜”或者“开关板”表示。
[0012]由描述和权利要求产生本公开的特征和优势。
【附图说明】
[0013]参照以非限制性实例的方式示出了实施例的附图，将更好地理解和实施本公开，附图中:
[0014]图1示出了根据本发明的、处于释放构造的磁致动装置；
[0015]图2是沿着平面I1-1I获得的图1的截面图，示出了连接到断路器的磁致动装置；
[0016]图3是处于释放构造的致动装置的放大视图；
[0017]图4是沿着平面IV-1V获得的图3的截面图；
[0018]图5示出了根据本发明的、处于锁止构造的磁致动装置；
[0019]图6是沿着平面V1-VI获得的图5的截面图；
[0020]图7是处于锁止构造的致动装置的放大视图；
[0021]图8是沿着平面VII1-VIII获得的图7的截面图；
[0022]图9和图10分别是处于释放构造的磁致动装置的机械锁止组件的截面图和透视图；
[0023]图11和图12分别是处于锁止构造的机械锁止组件的截面图和透视图；
[0024]图13至图15以不同的视角示出了连接到断路器的三个极的磁致动装置；
[0025]图16示意性地示出了作用在处于锁止构造的磁致动装置的一部分上的一组力。
【具体实施方式】
[0026]参照附图，示出了磁致动装置1，所述磁致动装置适于连接到电流开关装置2，用于接通/切断电气设备，所述电气设备例如是异步三相设备。磁致动装置I尤其与包括在开关设备中、具有一个或者多个极的断路器2连接使用。在以下非限制性实例中，参考具有三个极30(例如气体增压极、真空极等)的断路器2，每个极30具有固定触头31和可动触头32。三个可动触头32连接到摆动曲柄机构33，所述摆动曲柄机构被本发明的磁致动装置I往复驱动，以便使三个极处于闭合或者断开的状态。
[0027]磁致动装置I包括铁磁性定子3和铁磁性衔铁元件4，所述铁磁性衔铁元件能够在靠近所述铁磁性定子3的第一端部位置5和与铁磁性定子3间隔开的第二端部位置6之间运动。
[0028]特别地，断路器2的电闭合状态对应于铁磁性衔铁元件4的第一端部位置5ο相反地，断路器2的电断开状态对应于铁磁性衔铁元件4的第二端部位置6。
[0029]磁致动装置I包括弹性部件7、尤其是压缩弹簧7，所述弹性部件被构造成将铁磁性衔铁元件4推向第二端部位置6，如图1至图4所示；和电磁线圈8，所述电磁线圈能够通电，以便将铁磁性衔铁4电磁吸引向第一端部位置5，由此闭合断路器2。
[0030]磁致动装置I包括机械锁止组件10，所述机械锁止组件被构造成将铁磁性衔铁4可释放地锁定在第一端部位置5，以使断路器2稳定地保持在电闭合状态中，如图5至8所示。与现有技术的磁致动器不同，所述磁致动装置包括机械锁止组件10，而不是永磁体。[0031 ] 通过代替已知现有技术的致动器的永磁体的机械锁止组件10来实施将铁磁性衔铁4锁定在第一端部位置5以使断路器2保持在闭合位置的功能。
[0032]如下文详细说明的那样，机械锁止组件10能够在图11和12所示的锁止构造11和释放构造12之间操作，在所述锁止构造中，即使在电磁线圈8没有通电时机械锁止组件也能够使铁磁性衔铁4保持锁定在第一端部位置5，在释放构造中，铁磁性衔铁4在压缩弹簧7的作用下自由运动到第二端部位置6。
[0033]机械锁止组件包括铰接的杆部件10，所述铰接的杆部件可操作地连接到铁磁性衔铁4。铰接的部件10包括连杆部件13、14和摇杆部件15、16、17，所述连杆部件枢转地连接到与铁磁性衔铁4成一体的柱塞50并且能够随着柱塞移动，所述摇杆部件能够围绕固定枢转部件18、19、20旋转。
[0034]特别地，参照图4，连杆部件包括第一连杆13和第二连杆14，所述第一连杆具有铰接到柱塞50的相应端部的第一端部，所述第二连杆铰接到第一连杆13的第二端部。摇杆部件包括横梁摇杆15和闩锁摇杆16，所述横梁摇杆铰接到第一固定枢转部18并且枢转地连接到第二连杆14，所述闩锁摇杆铰接到第二固定枢转部19并且能够可释放地连接到横梁摇杆15。横梁摇杆15相对于铁磁性衔铁4的运动方向横向地布置。
[0035]如图8和图11所示，摇杆部件还包括释放杆17，所述释放杆铰接到第三固定枢转部20并且其功能在于在锁止构造11中避免闩锁摇杆16旋转。