DE10309697B3 - Magnetischer Linearantrieb - Google Patents
Magnetischer Linearantrieb Download PDFInfo
- Publication number
- DE10309697B3 DE10309697B3 DE10309697A DE10309697A DE10309697B3 DE 10309697 B3 DE10309697 B3 DE 10309697B3 DE 10309697 A DE10309697 A DE 10309697A DE 10309697 A DE10309697 A DE 10309697A DE 10309697 B3 DE10309697 B3 DE 10309697B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- iron core
- magnetic
- gap
- linear drive
- anchor
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/66—Vacuum switches
- H01H33/666—Operating arrangements
- H01H33/6662—Operating arrangements using bistable electromagnetic actuators, e.g. linear polarised electromagnetic actuators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H51/00—Electromagnetic relays
- H01H51/22—Polarised relays
- H01H51/2227—Polarised relays in which the movable part comprises at least one permanent magnet, sandwiched between pole-plates, each forming an active air-gap with parts of the stationary magnetic circuit
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Electromagnets (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- Breakers (AREA)
Abstract
Ein magnetischer Linearantrieb (1) weist einen Eisenkern (3) sowie eine Spule (11) auf. Einem bewegbaren Anker (7) ist ein Joch (10) sowie ein Permanentmagnet (8) zugeordnet. In einer ersten Endposition des Ankers (7) wird dieser aufgrund der von dem Permanentmagneten (8) erzeugten magnetischen Haltekräfte und dem einen Spalt in dem Eisenkern überbrückenden Joch (10) gehalten.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Linearantrieb mit einem ersten Eisenkern, der eine erste strombeaufschlagbare Spule durchsetzt und wenigstens einen von einem magnetischen Fluss durchsetzbaren magnetischen Spalt aufweist und mit einem einen ersten Permanentmagneten aufweisenden bewegbaren Anker.
- Ein derartiger magnetischer Linearantrieb ist beispielsweise aus der europäischen Patentanmeldung
EP 0 867 903 A2 bekannt. Der dortige Linearantrieb dient der Bewegung eines Kontaktstückes eines elektrischen Schalters. Ein bewegbarer Anker weist einen Permanentmagneten auf, welcher sich bei einem Bestromen einer elektrischen Spule aufgrund der zwischen dem Permanentmagneten und der bestromten Spule wirkenden magnetischen Kräfte in Richtung der Spule bewegt. Diese Bewegung dient dem Einschalten einer Unterbrechereinheit des Leistungsschalters. Während der Einschaltbewegung werden Federpakete gespannt. Um den Antrieb in seiner Einschaltstellung auch nach einer Unterbrechung des Stromflusses durch die Spule zu halten, haftet der Permanentmagnet an einem Eisenkern. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen magnetischen Linearantrieb der eingangs genannten Art so auszubilden, dass bei einer vereinfachten Konstruktion eine zuverlässige Positionierung des Ankers in einer Endposition ermöglicht wird.
- Die Aufgabe wird bei einem magnetischen Linearantrieb der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einer ersten Endposition des Ankers der erste Permanentmagnet einen Spalt des ersten Eisenkerns zumindest teilweise ausfüllt und ein an dem Anker angeordnetes Joch an einem Rand eines Spaltes des ersten Eisenkerns anliegt.
- Innerhalb des ersten Eisenkernes ist ein magnetischer Fluss mit einem geringen magnetischen Widerstand lenkbar. Ein Eisenkern kann dabei aus verschiedenen geeigneten Werkstoffen bestehen, welche ferromagnetische Eigenschaften aufweisen (z.B. Eisen, Kobalt, Nickel, Kernbleche aus speziellen Legierungen). Das zumindest teilweise Ausfüllen eines Spaltes in dem ersten Eisenkern mittels eines Permanentmagneten gestattet einen Übergang der von dem Permanentmagneten ausgehenden magnetischen Feldlinien in den ersten Eisenkern mit geringen Verlusten. Durch das Anliegen des Joches am Rand eines Spaltes wird die Führung des magnetischen Flusses verbessert, indem der magnetische Fluss auch innerhalb des Joches geführt ist. Durch die Reluktanz ergibt sich eine Kraftwirkung. Die Kraftwirkung ist besonders groß, wenn der Abstand zwischen Joch und Eisenkern möglichst gering ist. Dabei kann es zum einen vorgesehen sein, dass der Spalt, den der Permanentmagnet ausfüllt, sowie der Spalt, an dessen Rand das Joch anliegt, ein und derselbe Spalt ist oder auch voneinander verschiedene Spalte sind. Der innerhalb des ersten Eisenkernes erzeugte magnetische Fluss ist derart stark, dass der Anker in seiner Endposition gehalten ist. Er kann nur durch eine von außen wirkende Kraft oder durch ein Bestromen der Spule herausbewegt werden.
- Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der erste Eisenkern aus zumindest zwei Abschnitten besteht, zwischen welchen der/die Spalt(e) gebildet ist (sind), welche(r) von einem im ersten Eisenkern erzeugbaren magnetischen Fluss durchsetzbar ist (sind).
- Die Aufteilung des Eisenkerns in zumindest zwei Abschnitte gestattet eine vorteilhafte Führung des magnetischen Flusses im Innern des ersten Eisenkerns. Beispielsweise kann der Eisenkern einstückig ausgestaltet sein, wobei durch eine entsprechende Anordnung von Einschnitten der Eisenkern selbst in mehrere Abschnitte unterteilt wird. Die Einschnitte sind dann als Spalte anzusehen, in welchen beispielsweise der erste Permanentmagnet mit dem Anker bewegt wird. Durch die Unterteilung in mehrere Abschnitte sind gezielt besondere Bereiche an dem Eisenkern gestaltbar, an welchen der magnetische Fluss in bevorzugten Richtungen verläuft, beispielsweise um senkrecht zu einer Oberfläche ein- bzw. austreten zu können.
- Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der erste Eisenkern zumindest zweiteilig ausgebildet ist und an einem ersten Kernkörper und an einem zweiten Kernkörper des ersten Eisenkerns jeweils Polflächen angeordnet sind, zwischen denen ein erster und ein zweiter Spalt ausgebildet sind.
- Eine Aufteilung des ersten Eisenkerns in mehrere Kernkörper gestattet ein modulares Zusammensetzen des ersten Eisenkernes. Je nach Anforderungen sind so aus einer geringen Anzahl von Kernkörpern verschiedene Eisenkerne ausbildbar. Es können beispielsweise zwei identische Kernkörper Verwendung finden, zwischen denen ein erster und ein zweiter Spalt ausgebildet sind. In einem einfachen Fall sind die beiden Kernkörper als U-Kerne ausgestaltet, wobei die freien Enden der Schenkel stirnseitig gegenüberliegend angeordnet sind. Die Stirnseiten der Schenkel bilden dann die Polflächen aus. Zwischen den Polflächen ist jeweils ein erster und ein zweiter Spalt ausgebildet. Ein solcher Eisenkern ist äußerst robust und lässt sich kostengünstig herstellen. Die Schenkel der u-förmigen Kernkörper sind dazu geeignet, die erste strombeaufschlagbare Spule aufzunehmen sowie als Anschlagpunkte des Joches zu dienen.
- Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass in der ersten Endposition des Ankers das Joch durch einen von dem ersten Permanentmagneten ausgehenden magnetischen Fluss gehalten ist.
- Die Nutzung des magnetischen Flusses zum Halten des Ankers macht den Einsatz von mechanischen Verklinkungen überflüssig. Diese magnetische "Verklinkung" ist nahezu frei von einem mechanischen Verschleiß. Aufgrund der Verwendung eines Permanentmagneten sind auch keinerlei Hilfsenergien notwendig, um die erste Endposition des Ankers dauerhaft zu halten.
- Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass in der ersten Endposition eine durch den magnetischen Fluss bewirkte Magnetkraft gegen eine von einem zusätzlichen Element ausgehende Kraft wirkt.
- Ein zusätzliches Element kann beispielsweise ein elastisches Element sein, welches während einer Bewegung des Ankers in die erste Endposition gespannt wird. Elastische Elemente sind beispielsweise Federn, Hydrauliken, Pneumatiken usw. Die von dem magnetischen Fluss bewirkte Haltekraft des Ankers ist dabei größer als die von dem elastischen Element ausgehende Kraft. Die durch das elastische Element vorgehaltene Kraft steht nunmehr zur Verfügung, um den Anker aus der ersten Endposition herauszubewegen. Die zum Anstoß einer Herausbewegung des Ankers aus der ersten Endposition benötigte äußere Kraft muss dabei nur noch einen Betrag aufweisen, der größer ist als die Differenz der Magnetkraft und der von dem elastischen Element ausgehenden Kraft. Die äußere Kraft kann beispielsweise durch ein Bestromen der elektrischen Spule erzeugt werden. Durch eine derartige Konstruktion ist es unabhängig von den Beträgen der Magnetkraft bzw. der von dem elastischen Element ausgehenden Kraft möglich, eine Bewegung des Ankers aus der ersten Endposition mit einer relativ kleinen, nur von der Kraftdifferenz abhängenden äußeren Kraft zu bewirken. Die zur vollständigen Bewegung des Ankers notwendige Kraft wird von dem elastischen Element zur Verfügung gestellt. So sind selbst für magnetische Linearantriebe sehr großer Leistung nur geringe äußere Ausschaltkräfte notwendig.
- Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass mit der ersten Spule ein magnetisches Feld erzeugbar ist, welches den Spalt quer zur Bewegungsrichtung des Ankers durchsetzt.
- Ein quer zur Bewegungsrichtung des Ankers ausgerichtetes Magnetfeld ist beispielsweise erzeugbar, indem die Spule auf einen Schenkel eines u-förmigen Kernkörpers aufgewickelt wird. Dadurch ist es sehr leicht möglich, die Spule selbst auszustauschen und die Wirkung des durch die erste Spule erzeugten Magnetfeldes wird unmittelbar durch den Eisenkern verstärkt. Dabei kann es beispielsweise auch vorgesehen sein, dass sich die Spule auf zwei gegenüberliegenden Seiten eines Spaltes des Eisenkernes erstreckt. So wird eine symmetrische Kraftwirkung an dem Spalt bzw. auf den Permanentmagneten erzeugt. Bevorzugt kann dabei das magnetische Feld im Spalt senkrecht zur Bewegungsrichtung des Ankers verlaufen.
- Eine weitere Ausgestaltung kann vorteilhafterweise vorsehen, dass der Anker einen zweiten Permanentmagneten aufweist, welcher mit einem zweiten eine zweite strombeaufschlagbare Spule durchsetzten Eisenkern zusammenwirkt, der zumindest einen von einem magnetischen Fluss durchsetzbaren magnetischen Spalt aufweist, wobei ein magnetischer Spalt des zweiten Eisenkerns in einer zweiten Endposition des Ankers von dem zweiten Permanentmagneten zumindest teilweise ausgefüllt ist und das Joch an einem Rand eines magnetischen Spaltes des zweiten Eisenkerns anliegt.
- Durch die Verwendung eines Ankers mit zwei Permanentmagneten und einem Joch ist es möglich, den Anker in zwei Endpositionen sicher zu halten. Dabei kann der von dem ersten oder von dem zweiten Permanentmagneten erzeugte magnetische Fluss zur Bereitstellung der Haltekräfte genutzt werden. Weiterhin ist durch die Verwendung der ersten und der zweiten Spule eine Verstärkung der zum Bewegen des Ankers zur Verfügung stehenden Kräfte in einfacher Art ermöglicht. Je nach Wickelsinn und Bestromungsrichtung der beiden Spulen können eine oder beide Spulen eine Kraftwirkung auf den Anker erzeugen. Je nach Konstruktion ist es dadurch möglich, die Antriebsleistung zu erhöhen oder mit zwei geringer dimensionierten Spulen dieselbe Antriebsleistung zu erzeugen wie mit einer einzigen Spule. Weiterhin ist es möglich, auf die elastischen Elemente zu verzichten, welche eine Rückstellkraft bereitstellen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass weiterhin elastische Elemente zum Einsatz kommen, um beispielsweise ein Notschaltvermögen oder ein Abbremsen oder zusätzliches Beschleunigen des Ankers zu bewirken.
- Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Joch in der ersten Endposition an einem Rand eines Spalts des ersten Eisenkerns und in der zweiten Endposition an einem Rand eines Spalts des zweiten Eisenkerns anliegt.
- Neben der Erzeugung der Haltekräfte in der ersten Endposition und in der zweiten Endposition dient das Joch an dem ersten Eisenkern und an dem zweiten Eisenkern als mechanischer Anschlag. Dadurch ist die Wegstrecke des Ankers begrenzt. Das Joch ist mit einer ausreichenden mechanischen Stabilität ausgestaltbar, um die Anschlag- und Anstoßkräfte aufzunehmen. Die Eisenkerne sowie das Joch sind als tragende Elemente mechanisch stabil und halten Erschütterungen von den Spulen fern.
- Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass ein die Merkmale nach einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweisender Antrieb zu einer Spiegelachse spiegelsymmetrisch aufgebaut ist.
- Ein spiegelsymmetrischer Aufbau gestattet es, den Antrieb modular aufzubauen und dabei gleichartige Baugruppen zu verwenden. Die Spiegelachse kann beispielsweise parallel oder deckungsgleich mit der Bewegungsachse des linear verschiebbaren Ankers liegen. Eine weitere vorteilhafte Spiegelachse kann beispielsweise eine senkrecht zur Bewegungsrichtung des Ankers liegende Achse sein. Bei einer derartigen Gestalt ist es möglich, den ersten und den zweiten Eisenkern in einer gleichen Art auszugestalten. Somit ist es ermöglicht, Antriebe verschiedener Formen mit wenigen Komponenten herzustellen.
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung schematisch gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.
- Dabei zeigt die
-
1 eine erste Variante eines magnetischen Linearantriebes in einer ersten Schaltstellung, die -
2 die erste Variante eines magnetischen Linearantriebes in einer zweiten Schaltstellung, die -
3 eine Abwandlung der ersten Variante eines magnetischen Linearantriebes, die -
4 einen magnetischen Linearantrieb in einer zweiten Variante in einer ersten Schaltstellung, die -
5 die zweite Variante eines magnetischen Linearantriebes zu Beginn der Überführung von der ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung und die -
6 eine Abwandlung der ersten Variante eines magnetischen Linearantriebes mit einem weiteren Joch. - Die
1 zeigt eine erste Ausgestaltungsvariante eines magnetischen Linearantriebes1 . Der magnetische Linearantrieb1 dient der Bewegung eines Schaltkontaktes eines elektrischen Schaltgerätes2 . Das elektrische Schaltgerät2 kann beispielsweise ein mehrpoliger Leistungsschalter sein, welcher Vakuumschaltröhren aufweist. Der magnetische Linearantrieb1 weist einen ersten Eisenkern3 auf. Der erste Eisenkern3 weist einen ersten Kernkörper3a sowie einen zweiten Kernkörper3b auf. Der erste Kernkörper3a sowie der zweite Kernkörper3b sind gleichartig ausgestaltet. Die Kernkörper3a ,3b sind als u-förmige Kernkörper ausgeführt und derartig zu einander angeordnet, dass die freien Schenkel der Kernkörper3a ,3b stirnseitig gegenüberliegend angeordnet sind. Der erste Kernkörper3a weist einen ersten Schenkel4a sowie einen zweiten Schenkel4b auf. Der zweite Kernkörper3b weist einen ersten Schenkel4c und einen zweiten Schenkel4d auf. Die Stirnseiten der ersten Schenkel4a ,4c sind als Polflächen ausgebildet und begrenzen einen ersten Spalt5 . An den Stirnseiten der zweiten Schenkel4b ,4d ist zwischen deren Polflächen ein zweiter Spalt6 ausgebildet. Zwischen dem ersten Spalt5 und dem zweiten Spalt6 ist ein Anker7 bewegbar. Der Anker7 weist einen ersten Permanentmagneten8 auf. Nord- und Südpol (NS) des ersten Permanentmagneten8 sind dabei so angeordnet, dass die im Innern des ersten Permanentmagneten8 verlaufenden Feldlinien9 nahezu senkrecht in die Polflächen der ersten Schenkel4a ,4c bzw. der zweiten Schenkel4b ,4d übertreten können. Der Anker7 weist weiterhin ein Joch10 auf. Das Joch10 ist beabstandet von dem ersten Permanentmagneten8 auf einer von dem Schaltgerät2 abgewandten Seite des Ankers7 befestigt. Die Verbindung des ersten Permanentmagneten8 mit dem Joch10 ist aus einem nichtmagnetischen Material gebildet. Die zweiten Schenkel4b ,4d dienen als Wickelkern für eine erste Spule11 . Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die erste Spule11 auf den ersten Schenkeln4a ,4c aufgewickelt ist. Die erste Spule11 erstreckt sich beiderseits der Bewegungsachse des Ankers7 . Als elastisches Element ist ein Federpaket12a ,b an dem ersten Eisenkern3 angeordnet, welches bei einer Bewegung des Ankers7 komprimierbar ist. - Die
1 zeigt den magnetischen Linearantrieb1 in der Aus-Stellung, das heißt das elektrische Schaltgerät2 weist geöffnete Kontakte auf. Über das vorgespannte Federpaket12a ,b ist der Anker7 stabil in seiner Aus-Position gehalten. Die Aus- Position definiert eine zweite Endposition des Ankers7 . Der erste Permanentmagnet8 überbrückt den zweiten Spalt6 und füllt ihn aus. Bei einer Bestromung der ersten Spule11 in einer ersten Richtung (13 ) mit Gleichstrom erfolgt aufgrund der Kraftwirkung zwischen dem Magnetfeld des ersten Permanentmagneten8 und des Magnetfeldes der ersten Spule11 eine Bewegung des Ankers7 in Richtung des ersten Spaltes5 . Eine zusätzliche Kraftwirkung wird während der Bewegung durch die Verringerung des Abstandes des Joches10 und des ersten Eisenkernes3 erzeugt. - Die
2 zeigt die erste Endposition des Ankers7 , in welcher der erste Permanentmagnet8 den ersten Spalt5 überbrückt. Die Kontakte des elektrischen Schaltgerätes2 sind nun geschlossen. Das Federpaket12a ,b ist gespannt. Das Joch10 liegt flächig am Rand des zweiten Spaltes6 an. Das Joch10 überbrückt den zweiten Spalt6 . Der von dem ersten Permanentmagneten8 ausgehende magnetische Fluss15 wird nunmehr in dem ersten Kernkörper3a sowie dem zweiten Kernkörper3b geleitet und ist über das Joch10 geschlossen. Die von dem ersten Permanentmagnet8 bewirkte Magnetkraft hält den Anker7 stabil in der ersten Endposition. Der magnetische Linearantrieb1 wirkt als Antrieb, der von einem Permanentmagneten gespeist ist. - Für eine Bewegung des Ankers
7 von der ersten Endposition (2 ) in eine zweite Endposition (1 ) ist eine Bestromung der ersten Spule in einer zweiten Richtung14 notwendig. Alternativ kann vorgesehen sein, dass eine zusätzliche Spüle zur Bewirkung einer Ausschaltbewegung Verwendung findet. So kann beispielsweise ein spezieller Bewegungsablauf des Ankers7 während eines Ausschaltvorganges bewirkt werden. Unterstützt von dem gespannten Federpaket12a ,b wird der erste Permanentmagnet8 aus der ersten Endposition herausbewegt. Mit ihm bewegen sich auch der Anker7 sowie das Joch10 . - In der ersten Endposition (
2 ) wird der Anker7 durch den von dem ersten Permanentmagneten8 ausgehenden magnetischen Fluss stabil gehalten. In der zweiten Endposition (1 ) wird der Anker7 durch das Federpaket12a ,b stabil gehalten. - In der
3 ist eine Abwandlung der in den1 und2 dargestellten Variante eines magnetischen Linearantriebes dargestellt. Die3 zeigt einen magnetischen Linearantrieb1a , welcher einen einstückigen ersten Eisenkern3 aufweist. Der erste Eisenkern3 ist u-förmig gestaltet. Auf einem der Schenkel ist eine erste Spule11 aufgewickelt. Zwischen den stirnseitig an dem ersten Schenkel4a und dem zweiten Schwenkel4b befindlichen Polflächen ist ein erster Spalt5 ausgebildet. Innerhalb des ersten Spaltes5 ist ein erster Permanentmagnet8 bewegbar. Der erste Permanentmagnet8 ist an einem Anker7 angeordnet. Weiterhin ist dem Anker7 ein Joch10 zugeordnet. Nach einer Bewegung des Ankers7 in eine erste Endposition (nicht dargestellt) stützt sich das Joch10 an dem zweiten Schenkel4b ab. Der zweite Schenkel4b bildet einen Rand des ersten Spaltes5 . Durch das flächige Anliegen des Joches10 ist der Weg der von dem ersten Permanentmagnet8 ausgehenden Feldlinien über den ersten Eisenkern3 und das Joch10 verkürzt, so dass der Anker7 aufgrund der magnetischen Kraftwirkung des Permanentmagneten8 , in der ersten Endposition stabil gehalten ist. Zur Überführung des Ankers7 von der zweiten Endposition in die erste Endposition und umgekehrt ist jeweils die erste Spule11 mit entgegengesetzten Stromrichtungen zu bestromen. - Die Wirkungsweise der in der
3 dargestellten Anordnung entspricht der Wirkungsweise des in den1 und2 dargestellten und voranstehend beschriebenen magnetischen Linearantriebs. - Die
6 zeigt einen magnetischen Linearantrieb wie er prinzipiell aus der3 bekannt ist. Der Anker7 weist neben dem Joch10 ein weiteres Joch10a auf. Die Joche10 ,10a dienen der stabilen Lagerung des Ankers7 in den Endpositionen. - Die
4 und5 zeigen eine zweite Variante eines erfindungsgemäßen Linearantriebes. Ein in den4 und5 dargestellter doppelter magnetischer Linearantrieb20 weist einen ersten Eisenkern21 sowie einen zweiten Eisenkern22 mit je zwei Kernkörpern auf. Die Ausgestaltung des ersten Eisenkernes21 und des zweiten Eisenkernes22 entspricht der Ausgestaltung des in den1 und2 dargestellten Eisenkernes. Dem ersten Eisenkern21 ist eine erste Spule23 zugeordnet. Dem zweiten Eisenkern22 ist eine zweite Spule24 zugeordnet. Die erste Spule23 sowie die zweite Spule24 sind auf freien Schenkeln der Eisenkerne angeordnet. Der doppelte magnetische Linearantrieb20 weist einen Anker25 auf. An dem Anker25 mittig ist ein Joch26 befestigt. Der Anker25 ist linienhaft gestreckt ausgestaltet und weist an seinen Enden einen ersten Permanentmagneten27 sowie einen zweiten Permanentmagneten28 auf. Der erste Eisenkern21 , die erste Spule23 sowie der erste Permanentmagnet27 wirken ebenso wie der zweite Eisenkern22 , die zweite Spule24 sowie der zweite Permanentmagnet28 zusammen (wie oben stehend zu den1 und2 beschrieben). Aufgrund der bezüglich seiner Symmetrieachse29 spiegelbildlichen Ausgestaltung sowie der Gestalt des Ankers25 ist zur Überführung des Ankers25 von einer ersten Endposition eine zweite Endposition und umgekehrt sowohl die erste als auch die zweite Spule23 ,24 einsetzbar. Ebenso wie zu der1 und der2 beschrieben, wirkt das Joch26 jeweils als Brücke zu einem Spalt des ersten Eisenkerns21 oder des zweiten Eisenkernes22 und positioniert den Anker25 in seinen Endlagen unter Nutzung der von dem jeweiligen Permanentmagneten27 ,28 bewirkten magnetischen Haltekräfte. Vereinfacht ausgedrückt wurde das in den1 und2 zur Erzeugung einer Rückstellbewegung vorgesehene Federpaket12a ,b durch einer Anordnung mit einem zweiten Eisenkern22 , einer zweiten Spulen und einem zweiten Permanentmagneten28 ersetzt.
Claims (9)
- Magnetischer Linearantrieb (
1 ,20 ) mit einem ersten Eisenkern (3 ,21 ), der eine erste strombeaufschlagbare Spule (11 ,23 ) durchsetzt und wenigstens einen von einem magnetischen Fluss durchsetzbaren magnetischen Spalt (5 ) aufweist und mit einem einen ersten Permanentmagneten (8 ,27 ) aufweisenden bewegbaren Anker (7 ,25 ), wobei in einer ersten Endposition des Ankers (7 ,25 ) der erste Permanentmagnet (8 ,27 ) einen Spalt des ersten Eisenkerns (3 ,21 ) zumindest teilweise ausfüllt und ein an dem Anker (7 ,25 ) angeordnetes Joch (10 ,26 ) an einem Rand eines Spaltes des ersten Eisenkerns (3 ,21 ) anliegt. - Magnetischer Linearantrieb (
1 ,20 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Eisenkern (3 ,21 ) aus zumindest zwei Abschnitten besteht, zwischen welchen der/die Spalt(e) gebildet ist (sind), welche(r) von einem im ersten Eisenkern (3 ,21 ) erzeugbaren magnetischen Fluss durchsetzbar ist (sind). - Magnetischer Linearantrieb (
1 ,20 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Eisenkern (3 ,21 ) zumindest zweiteilig ausgebildet ist und an einem ersten Kernkörper (3a ) und an einem zweiten Kernkörper (3b ) des ersten Eisenkerns (3 ) jeweils Polflächen angeordnet sind zwischen denen ein erster und ein zweiter Spalt (5 , ) ausgebildet sind. - Magnetischer Linearantrieb (
1 ,20 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Endposition des Ankers (7 ,25 ) das Joch (10 ,26 ) durch einen von dem ersten Permanentmagneten (8 ,27 ) ausgehenden magnetischen Fluss gehalten ist. - Magnetischer Linearantrieb (
1 ,20 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Endposition eine durch den magnetischen Fluss bewirkte Magnetkraft gegen eine von einem zusätzlichen Element (12a ,b ) ausgehende Kraft wirkt. - Magnetischer Linearantrieb (
1 ,20 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit der ersten Spule (11 ,23 ) ein magnetisches Feld erzeugbar ist, welches den Spalt (5 ,6 ) quer zur Bewegungsrichtung des Ankers (7 ,25 ) durchsetzt. - Magnetischer Linearantrieb (
20 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (25 ) einen zweiten Permanentmagneten (28 ) aufweist, welcher mit einem zweiten eine zweite strombeaufschlagbare Spule (24 ) durchsetzten Eisenkern (22 ) zusammenwirkt, der zumindest einen von einem magnetischen Fluss durchsetzbaren magnetischen Spalt aufweist, wobei ein magnetischer Spalt des zweiten Eisenkerns (22 ) in einer zweiten Endposition des Ankers (25 ) von dem zweiten Permanentmagneten (28 ) zumindest teilweise ausgefüllt ist und das Joch (26 ) an einem Rand eines magnetischen Spaltes des zweiten Eisenkerns (22 ) anliegt. - Magnetischer Linearantrieb (
20 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (26 ) in der ersten Endposition an einem Rand eines Spalts des ersten Eisenkerns (21 ) und in der zweiten Endposition an einem Rand eines Spalts des zweiten Eisenkerns (22 ) anliegt. - Magnetischer Linearantrieb (
20 ) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Merkmale nach einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweisender Antrieb zu einer Spiegelachse spiegelsymmetrisch aufgebaut ist.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10309697A DE10309697B3 (de) | 2003-02-26 | 2003-02-26 | Magnetischer Linearantrieb |
PCT/DE2004/000159 WO2004077477A1 (de) | 2003-02-26 | 2004-01-27 | Magnetischer linearantrieb |
DE502004001671T DE502004001671D1 (de) | 2003-02-26 | 2004-01-27 | Magnetischer linearantrieb |
EP04705378A EP1597743B1 (de) | 2003-02-26 | 2004-01-27 | Magnetischer linearantrieb |
CNB2004800054114A CN100369173C (zh) | 2003-02-26 | 2004-01-27 | 线性磁驱动装置 |
US10/546,759 US7482902B2 (en) | 2003-02-26 | 2004-01-27 | Linear magnetic drive |
JP2006501483A JP2006520517A (ja) | 2003-02-26 | 2004-01-27 | 磁気式リニア駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10309697A DE10309697B3 (de) | 2003-02-26 | 2003-02-26 | Magnetischer Linearantrieb |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10309697B3 true DE10309697B3 (de) | 2004-09-02 |
Family
ID=32797831
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10309697A Expired - Fee Related DE10309697B3 (de) | 2003-02-26 | 2003-02-26 | Magnetischer Linearantrieb |
DE502004001671T Expired - Fee Related DE502004001671D1 (de) | 2003-02-26 | 2004-01-27 | Magnetischer linearantrieb |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE502004001671T Expired - Fee Related DE502004001671D1 (de) | 2003-02-26 | 2004-01-27 | Magnetischer linearantrieb |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7482902B2 (de) |
EP (1) | EP1597743B1 (de) |
JP (1) | JP2006520517A (de) |
CN (1) | CN100369173C (de) |
DE (2) | DE10309697B3 (de) |
WO (1) | WO2004077477A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006097452A1 (de) | 2005-03-16 | 2006-09-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Magnetische betätigungsvorrichtung |
DE102005013196A1 (de) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Siemens Ag | Elektrische Versorgungsschaltung, Schalterbetätigungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Schalterbetätigungsvorrichtung |
US7482902B2 (en) | 2003-02-26 | 2009-01-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Linear magnetic drive |
CN105280433A (zh) * | 2015-08-05 | 2016-01-27 | 杨斌堂 | 自开合真空断路器装置 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1892739A1 (de) * | 2006-08-25 | 2008-02-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektromagnetische Antriebseinheit und elektromechanisches Schaltgerät |
DE102006052454B3 (de) * | 2006-11-07 | 2008-05-29 | Siemens Ag | Bestückkopf mit Rückstelleinrichtung und Bestückautomat |
DE102008000534A1 (de) * | 2008-03-06 | 2009-09-10 | Zf Friedrichshafen Ag | Elektromagnetische Stellvorrichtung |
US20110146681A1 (en) * | 2009-12-21 | 2011-06-23 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Adaptive Flow Sensor Model |
DE102010035395B4 (de) * | 2010-08-25 | 2015-02-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Medizinische Untersuchungs- oder Behandlungseinrichtung |
EP2501023B1 (de) * | 2011-03-15 | 2021-01-27 | Etel S. A.. | Vertikaler Stellantrieb mit Schwerkraftkompensation |
KR101449736B1 (ko) * | 2012-12-27 | 2014-10-08 | 주식회사 효성 | 컨버터의 바이패스 장치 |
JP5883516B2 (ja) * | 2013-01-29 | 2016-03-15 | 株式会社日立製作所 | 開閉装置 |
CN108962687B (zh) * | 2018-09-17 | 2024-05-07 | 浙江天正电气股份有限公司 | 一种交流接触器 |
CN110524533B (zh) * | 2019-09-05 | 2021-07-23 | 华北电力大学 | 一种串并联继电器替代生物肌肉功能的装置及方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0867903A2 (de) * | 1997-03-25 | 1998-09-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Betätigungsvorrichtung für Schalter |
DE19929572A1 (de) * | 1999-06-22 | 2001-01-04 | Siemens Ag | Magnetischer Linearantrieb |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2466844A1 (fr) * | 1979-09-28 | 1981-04-10 | Telemecanique Electrique | Electro-aimant comportant un noyau-plongeur muni d'un aimant monostable ou bistable |
JPS5829754U (ja) * | 1981-08-21 | 1983-02-26 | 日立金属株式会社 | ドアロツク用アクチユエ−タ |
US4870306A (en) * | 1981-10-08 | 1989-09-26 | Polaroid Corporation | Method and apparatus for precisely moving a motor armature |
US4533890A (en) * | 1984-12-24 | 1985-08-06 | General Motors Corporation | Permanent magnet bistable solenoid actuator |
US4928028A (en) * | 1989-02-23 | 1990-05-22 | Hydraulic Units, Inc. | Proportional permanent magnet force actuator |
DE3942542A1 (de) | 1989-12-22 | 1991-06-27 | Lungu Cornelius | Bistabiler magnetantrieb mit permanentmagnetischem hubanker |
DE19509195B4 (de) | 1995-03-14 | 2004-07-22 | Siemens Ag | Gleichstrom-Magnetsystem mit Dauermagnetunterstützung |
NL1006087C2 (nl) | 1997-05-20 | 1998-11-23 | Bogey Venlo B V | Actuatormechanisme. |
JP2000164059A (ja) | 1998-11-27 | 2000-06-16 | Matsushita Electric Works Ltd | リセット機能付スイッチ |
JP4126787B2 (ja) * | 1998-12-07 | 2008-07-30 | トヨタ自動車株式会社 | 電磁駆動装置 |
JP2000268683A (ja) * | 1999-01-14 | 2000-09-29 | Toshiba Corp | 開閉器の操作装置 |
JP3492228B2 (ja) * | 1999-02-09 | 2004-02-03 | 株式会社テクノ高槻 | 鉄心および該鉄心を用いる電磁駆動機構 |
JP3899941B2 (ja) | 2000-07-28 | 2007-03-28 | 富士電機機器制御株式会社 | 電磁式リニアアクチュエータおよび回路しゃ断器のリモート操作装置 |
US6512435B2 (en) * | 2001-04-25 | 2003-01-28 | Charles Willard | Bistable electro-magnetic mechanical actuator |
DE10132553A1 (de) | 2001-07-04 | 2003-01-23 | Siemens Ag | Elektrodynamischer Linearantrieb |
US20050046531A1 (en) * | 2002-10-09 | 2005-03-03 | David Moyer | Electromagnetic valve system |
DE10309697B3 (de) | 2003-02-26 | 2004-09-02 | Siemens Ag | Magnetischer Linearantrieb |
-
2003
- 2003-02-26 DE DE10309697A patent/DE10309697B3/de not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-01-27 WO PCT/DE2004/000159 patent/WO2004077477A1/de active IP Right Grant
- 2004-01-27 EP EP04705378A patent/EP1597743B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-27 US US10/546,759 patent/US7482902B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-01-27 JP JP2006501483A patent/JP2006520517A/ja active Pending
- 2004-01-27 DE DE502004001671T patent/DE502004001671D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2004-01-27 CN CNB2004800054114A patent/CN100369173C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0867903A2 (de) * | 1997-03-25 | 1998-09-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Betätigungsvorrichtung für Schalter |
DE19929572A1 (de) * | 1999-06-22 | 2001-01-04 | Siemens Ag | Magnetischer Linearantrieb |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7482902B2 (en) | 2003-02-26 | 2009-01-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Linear magnetic drive |
WO2006097452A1 (de) | 2005-03-16 | 2006-09-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Magnetische betätigungsvorrichtung |
DE102005013197A1 (de) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Siemens Ag | Magnetische Betätigungsvorrichtung |
DE102005013196A1 (de) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Siemens Ag | Elektrische Versorgungsschaltung, Schalterbetätigungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Schalterbetätigungsvorrichtung |
US7612977B2 (en) | 2005-03-16 | 2009-11-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Electrical supply circuit, switch activating apparatus and method for operating a switch activating apparatus |
US7746202B2 (en) | 2005-03-16 | 2010-06-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Magnetic actuating device |
CN105280433A (zh) * | 2015-08-05 | 2016-01-27 | 杨斌堂 | 自开合真空断路器装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20060139135A1 (en) | 2006-06-29 |
DE502004001671D1 (de) | 2006-11-16 |
CN100369173C (zh) | 2008-02-13 |
EP1597743A1 (de) | 2005-11-23 |
WO2004077477A1 (de) | 2004-09-10 |
US7482902B2 (en) | 2009-01-27 |
JP2006520517A (ja) | 2006-09-07 |
EP1597743B1 (de) | 2006-10-04 |
CN1754241A (zh) | 2006-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102013110029C5 (de) | Elektrodynamischer Aktor | |
DE10309697B3 (de) | Magnetischer Linearantrieb | |
DE4304921C1 (de) | Bistabiler magnetischer Antrieb für einen elektrischen Schalter | |
DE699682C (de) | Schalteinrichtung oder Vakuumschalter, dessen Kontaktschluss durch eine aeussere magnetische Schaltkraft bewirkt wird | |
WO2005066982A1 (de) | Elektromagnetischer linearantrieb | |
EP2005456A1 (de) | Elektromagnetischer aktuator, insbesondere für einen mittelspannungsschalter | |
DE10146899A1 (de) | Elektromagnetischer Aktuator, insbesondere elektromagnetischer Antrieb für ein Schaltgerät | |
EP0898780B1 (de) | Elektrischer schalter mit einem magnetischen antrieb | |
DE102008003595A1 (de) | Energiewandler | |
DE3320000A1 (de) | Elektromagnetisches relais | |
EP1132929B1 (de) | Permanent magnetischer Antrieb für ein elektrisches Schaltgerät | |
DE10261811B4 (de) | Elektromagnetischer Antrieb | |
EP1068625B1 (de) | Antriebseinrichtungen für unterbrechereinheiten von schaltgeräten zur energieversorgung und -verteilung | |
EP1417694B1 (de) | Elektromagnetanordnung für einen schalter | |
DE10343005B4 (de) | Schaltgerät sowie Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE10313144B3 (de) | Magnetischer Linearantrieb | |
EP1402546B1 (de) | Elektrodynamischer linearantrieb | |
DE3338602C2 (de) | ||
DE102017211257B4 (de) | Elektromagnetischer Antrieb und damit ausgestattetes Ventil | |
DE102018001243A1 (de) | Bistabiler elektromagnetischer Hubaktor sowie Drahtziehmaschine | |
CH661821A5 (de) | Schaltung zur steuerung von drehrichtungsumkehrbaren elektrischen antrieben. | |
DE10343338B4 (de) | Schaltvorrichtung mit Kurzschlussstromauslösung und entsprechendes Verfahren | |
DE602004005243T2 (de) | Elektromechanischer aktor | |
DE102006037283A1 (de) | Antrieb für einen elektromechanischen Schalter | |
DE10357001B4 (de) | Magnetischer Linearantrieb |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |