Bistable magnetic actuator

Details Bistable magnetic actuator Bistable magnetic actuator

H - Electricity

01

H

H01H 51/22 (2006.01) H01F 7/16 (2006.01) H01H 33/666 (2006.01) H01H 50/36 (2006.01)

Patent

CA 2171093

A magnetic actuator (10) suitable for the opera- tion of electric circuit breakers which uses a laminated yoke structure (12) to increase permanent magnet flux holding forces. The actuator comprises a magnetic yoke (12) which forms both low and high reluctance flux paths with at least one permanent magnet (30) and an armature (40) axially reciprocable in a first direc- tion within the yoke (12). The actuator is configured to provide a first low reluctance flux path and a first high reluctance flux path when the armature (40) is in a first position and a second low reluctance flux path and a second high reluctance flux path when the armature (40) is in a second position. A pair of elec- tromagnetic coils (60, 61) are used to drive the arma- ture (40) between the first and second positions. The geometric design of the actuator is such that by in- creasing one linear dimension of the device by adding laminations to the yoke and making corresponding in- creases in the same linear dimension of magnet and armature, the permanent magnet flux can be increased to meet any specification of device required using the same basic components. The design of the laminated yoke is adapted to considerably improve the low reluc- tance path to form a more compact device and provide higher holding forces and faster switching times.

Actuateur magnétique (10) approprié au fonctionnement de disjoncteurs de circuits électriques et comprenant une structure de bâti stratifiée (12) qui permet d'accroître les forces de maintien du flux magnétique. L'actuateur comprend un bâti magnétique (12) qui forme à la fois des trajets de flux magnétique à faible et forte réluctance et qui est pourvu d'au moins un aimant permanent (30) et d'un induit (40) apte à effectuer un mouvement de va-et-vient axialement dans une première direction à l'intérieur du bâti (12). La configuration de l'actuateur permet de créer un premier trajet de flux magnétique à faible réluctance et un premier trajet de flux magnétique à forte réluctance lorsque l'induit (40) se trouve dans une première position, ainsi qu'un second trajet de flux magnétique à faible réluctance et un second trajet de flux magnétique à forte réluctance lorsque l'induit (40) se trouve dans une seconde position. Une paire d'enroulements électromagnétiques (60, 61) est utilisée pour entraîner l'induit (40) entre les première et seconde positions. Lorsqu'on accroît une dimension linéaire du dispositif en ajoutant des stratifications au bâti et qu'on les fait correspondre, la structure géométrique de l'actuateur permet l'augmentation de la même dimension linéaire de l'aimant et de l'induit, et le flux magnétique permanent peut être accru pour répondre à toute spécification exigée concernant le dispositif à l'aide des mêmes composants de base. La conception du bâti stratifié permet d'améliorer considérablement le trajet à faible réluctance afin d'obtenir un dispositif plus compact ainsi que des forces de maintien supérieures et des temps de commutation plus courts.

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