用于電流開關裝置的磁致動裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種磁致動裝置，所述磁致動裝置適于連接到諸如斷路器的電流開關裝置，用于接通/切斷電氣設備。
【背景技術】
[0002]通常由磁致動器來實施中壓斷路器的電斷開/閉合操縱。目前應用在中壓斷路器上的磁致動器可以是所謂的“雙穩態”型磁致動器或“單穩態”型磁致動器。
[0003]雙穩態致動器包括鐵磁性銜鐵，所述鐵磁性銜鐵能夠相對于鐵磁性定子沿著縱向軸線在第一端部位置和第二端部位置之間運動，所述第一端部位置對應于斷路器的閉合狀態，所述第二端部位置對應于斷路器的斷開狀態。雙穩態致動器包括:相互軸向間隔開的第一電磁線圈和第二電磁線圈，每個電磁線圈圍繞上述縱向軸線延伸；和固定永磁體對，所述固定永磁體對布置在鐵磁性銜鐵的側部并且插置在兩個電磁線圈之間。提供有一個或者多個電解電容器，所述電解電容器在需要分別閉合或者斷開斷路器時進行干預以使第一或者第二電磁線圈通電。
[0004]雙穩態致動器設計成產生兩條不同的磁路，所述兩條不同的磁路根據兩個線圈中的哪個線圈通電并且因此根據鐵磁性銜鐵、鐵磁性定子和相應的線圈之間的適當氣隙的出現或者消失交替地閉合和斷開。通過使第一電磁線圈通電，產生磁場，所述磁場將銜鐵吸引到第一端部位置，由此減小了氣隙并且閉合了相應的磁路。結果，永磁體將鐵磁性銜鐵鎖止在所到達的第一端部位置處，從而使斷路器穩定地保持在閉合狀態。當需要斷開斷路器時，鐵磁性銜鐵必須從第一端部位置轉移到第二端部位置，因此第二電磁線圈必須通電。移動鐵磁性銜鐵所需的總力必須克服由兩個永磁體施加的吸引力以及斷路器的可動觸頭所抵抗的力。這意味著需要存儲在電解電容器中的相關電能。
[0005]單穩態致動器被構造成與雙穩態致動器類似，但是其與雙穩態致動器的不同之處在于單穩態致動器包括單個電磁線圈，所述單個電磁線圈起作用以將鐵磁性銜鐵吸引到第一端部位置，以便閉合斷路器。兩個永磁體的存在確保鐵磁性銜鐵穩定地定位在第一端部位置。單穩態致動器還包括壓縮彈簧和下部鐵磁性盤，所述壓縮彈簧將鐵磁性銜鐵推向第二端部位置，所述第二端部位置對應于斷路器的斷開狀態，所述下部鐵磁性盤與柱塞成一體并且布置成相對于永磁體與鐵磁性銜鐵相對。在斷路器的斷開狀態中，鐵磁性銜鐵與電磁線圈間隔開，并且鐵磁性盤在永磁體所施加的磁力作用下與永磁體接觸。在這種狀態中，在鐵磁性銜鐵和電磁線圈之間限定氣隙。
[0006]在應當實現斷路器的閉合時，電磁線圈通電，由此產生磁場，所述磁場將鐵磁性銜鐵吸引到第一端部位置，與此同時鐵磁性盤從永磁體移開。電磁線圈所需的用于移動鐵磁性銜鐵的能量必須足夠高以克服壓縮彈簧和斷路器所抵抗的阻力。隨后，永磁體使鐵磁性銜鐵穩定地保持在第一端部位置。當出于安全原因、例如由于發生故障而需要斷開斷路器時，電磁線圈必須通電，用于產生削弱或者消除通過永磁體作用在鐵磁性銜鐵上的吸引磁力的磁場。為此，需要存儲在電解電容器中的相關電能。
[0007]上述已知單穩態和雙穩態致動器的常見缺陷在于，如果沒有使電解電容器保持持續充電，那么電解電容器在這段時間內放電。當電解電容器耗盡電能時，出現難以斷開斷路器的困難。甚至，如果沒有輔助電能可用并且電容器的剩余電荷不足以驅動鐵磁性銜鐵，那么斷路器不能被斷開。
[0008]希望改進已知磁致動器，尤其是通過提供一種磁致動裝置，所述磁致動裝置通過便宜且簡單的技術解決方案確保在需要大幅減少的能量的情況下可靠并且有效地驅動斷路器。
【發明內容】
[0009]通過由所附權利要求限定并且在下文詳細說明的磁致動裝置來實現此目的。
[0010]借助要求保護的磁致動裝置，用大幅降低的能量足以斷開斷路器并且不需要昂貴的永磁體來將磁致動裝置保持在所希望的狀態中，尤其是保持在對應于斷路器的閉合狀態的鎖止構造中。
[0011]本公開還包含:包括磁致動裝置的電流開關裝置、尤其是斷路器；和包括這種電流開關裝置和與此相關聯的磁致動裝置的開關設備，所述開關設備等同地用術語“面板”或者“開關柜”或者“開關板”表示。
[0012]由描述和權利要求產生本公開的特征和優勢。
【附圖說明】
[0013]參照以非限制性實例的方式示出了實施例的附圖，將更好地理解和實施本公開，附圖中:
[0014]圖1示出了根據本發明的、處于釋放構造的磁致動裝置；
[0015]圖2是沿著平面I1-1I獲得的圖1的截面圖，示出了連接到斷路器的磁致動裝置；
[0016]圖3是處于釋放構造的致動裝置的放大視圖；
[0017]圖4是沿著平面IV-1V獲得的圖3的截面圖；
[0018]圖5示出了根據本發明的、處于鎖止構造的磁致動裝置；
[0019]圖6是沿著平面V1-VI獲得的圖5的截面圖；
[0020]圖7是處于鎖止構造的致動裝置的放大視圖；
[0021]圖8是沿著平面VII1-VIII獲得的圖7的截面圖；
[0022]圖9和圖10分別是處于釋放構造的磁致動裝置的機械鎖止組件的截面圖和透視圖；
[0023]圖11和圖12分別是處于鎖止構造的機械鎖止組件的截面圖和透視圖；
[0024]圖13至圖15以不同的視角示出了連接到斷路器的三個極的磁致動裝置；
[0025]圖16示意性地示出了作用在處于鎖止構造的磁致動裝置的一部分上的一組力。
【具體實施方式】
[0026]參照附圖，示出了磁致動裝置1，所述磁致動裝置適于連接到電流開關裝置2，用于接通/切斷電氣設備，所述電氣設備例如是異步三相設備。磁致動裝置I尤其與包括在開關設備中、具有一個或者多個極的斷路器2連接使用。在以下非限制性實例中，參考具有三個極30(例如氣體增壓極、真空極等)的斷路器2，每個極30具有固定觸頭31和可動觸頭32。三個可動觸頭32連接到擺動曲柄機構33，所述擺動曲柄機構被本發明的磁致動裝置I往復驅動，以便使三個極處于閉合或者斷開的狀態。
[0027]磁致動裝置I包括鐵磁性定子3和鐵磁性銜鐵元件4，所述鐵磁性銜鐵元件能夠在靠近所述鐵磁性定子3的第一端部位置5和與鐵磁性定子3間隔開的第二端部位置6之間運動。
[0028]特別地，斷路器2的電閉合狀態對應于鐵磁性銜鐵元件4的第一端部位置5ο相反地，斷路器2的電斷開狀態對應于鐵磁性銜鐵元件4的第二端部位置6。
[0029]磁致動裝置I包括彈性部件7、尤其是壓縮彈簧7，所述彈性部件被構造成將鐵磁性銜鐵元件4推向第二端部位置6，如圖1至圖4所示；和電磁線圈8，所述電磁線圈能夠通電，以便將鐵磁性銜鐵4電磁吸引向第一端部位置5，由此閉合斷路器2。
[0030]磁致動裝置I包括機械鎖止組件10，所述機械鎖止組件被構造成將鐵磁性銜鐵4可釋放地鎖定在第一端部位置5，以使斷路器2穩定地保持在電閉合狀態中，如圖5至8所示。與現有技術的磁致動器不同，所述磁致動裝置包括機械鎖止組件10，而不是永磁體。[0031 ] 通過代替已知現有技術的致動器的永磁體的機械鎖止組件10來實施將鐵磁性銜鐵4鎖定在第一端部位置5以使斷路器2保持在閉合位置的功能。
[0032]如下文詳細說明的那樣，機械鎖止組件10能夠在圖11和12所示的鎖止構造11和釋放構造12之間操作，在所述鎖止構造中，即使在電磁線圈8沒有通電時機械鎖止組件也能夠使鐵磁性銜鐵4保持鎖定在第一端部位置5，在釋放構造中，鐵磁性銜鐵4在壓縮彈簧7的作用下自由運動到第二端部位置6。
[0033]機械鎖止組件包括鉸接的桿部件10，所述鉸接的桿部件可操作地連接到鐵磁性銜鐵4。鉸接的部件10包括連桿部件13、14和搖桿部件15、16、17，所述連桿部件樞轉地連接到與鐵磁性銜鐵4成一體的柱塞50并且能夠隨著柱塞移動，所述搖桿部件能夠圍繞固定樞轉部件18、19、20旋轉。
[0034]特別地，參照圖4，連桿部件包括第一連桿13和第二連桿14，所述第一連桿具有鉸接到柱塞50的相應端部的第一端部，所述第二連桿鉸接到第一連桿13的第二端部。搖桿部件包括橫梁搖桿15和閂鎖搖桿16，所述橫梁搖桿鉸接到第一固定樞轉部18并且樞轉地連接到第二連桿14，所述閂鎖搖桿鉸接到第二固定樞轉部19并且能夠可釋放地連接到橫梁搖桿15。橫梁搖桿15相對于鐵磁性銜鐵4的運動方向橫向地布置。
[0035]如圖8和圖11所示，搖桿部件還包括釋放桿17，所述釋放桿鉸接到第三固定樞轉部20并且其功能在于在鎖止構造11中避免閂鎖搖桿16旋轉。