Sistema de accionamiento magnético con una instalación de conmutación.

Sistema de accionamiento magnético para una instalación de conmutación con un yugo magnético (2,

3), en el que está guiado de forma deslizante lineal un inducido macizo (8) de material magnético entre dos posiciones finales opuestas, con al menos un imán permanente (6, 7) para la generación de un flujo magnético en el yugo magnético (2, 3) y con al menos una bobina, a través de la cual el inducido (8) es móvil en vaivén entre sus posiciones finales, en el que el inducido (8) está provisto con canales huecos alargados (11, 12, 13, 13') para la prevención de pérdidas de corriente parásita, caracterizado porque entre el inducido desplazable (8) y una superficie magnética permanente que apunta en la dirección del inducido (8) está dispuesto como elemento deslizante al menos un cuerpo deslizante (18), en el que está(n) dispuesto(s) el o los cuerpos deslizantes (18) en una o varias escotaduras (17) del inducido (8)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/061490.

Solicitante: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: WITTELSBACHERPLATZ 2 80333 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: ERMISCH, JOCHEN, VOLKMAR,RALF-REINER, ERK,Thomas, HERING,UWE, PETER,MARIANNE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H01F7/08 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01F IMANES; INDUCTANCIAS; TRANSFORMADORES; EMPLEO DE MATERIALES ESPECIFICOS POR SUS PROPIEDADES MAGNETICAS.H01F 7/00 Imanes (imanes superconductores H01F 6/00). › con armaduras.
  • H01F7/16 H01F 7/00 […] › Armaduras móviles rectilíneamente (H01F 7/17 tiene prioridad).
  • H01H51/22 H01 […] › H01H INTERRUPTORES ELECTRICOS; RELES; SELECTORES; DISPOSITIVOS DE PROTECCION DE EMERGENCIA (cables de contacto H01B 7/10; pararrayos resistivos H01G 9/18; circuitos de protección, de seguridad H02H; conmutación por medios electrónicos sin cierre de contactos H03K 17/00). › H01H 51/00 Relés electromagnéticos (relés que utilizan el efecto dinamo-eléctrico H01H 53/00). › Relés polarizados.

PDF original: ES-2535868_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Sistema de accionamiento magnético con una instalación de conmutación La invención se refiere a un sistema de accionamiento magnético para una instalación de conmutación del tipo indicado en el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente.

Un sistema de accionamiento bipolar de este tipo se conoce ya, por ejemplo, a partir del documento DE 197 09 089 A1. El inducido está constituido en este caso de un material de hierro magnético macizo, con lo que se puede fabricar más económicamente que un inducido compuesto de chapas eléctricas en capas y que presentará con frecuencia también una mayor estabilidad a largo plazo. A tal fin, el inducido macizo tiene en sí el inconveniente de que frente a inducidos de chapas eléctricas en capas aparecen más pérdidas de corriente parásita y está presente una remanencia más fuerte, que dificulta entre otras cosas, la liberación de los contactos de conmutación durante la conmutación. Para reducir las pérdidas de corriente parásita, el inducido está provisto con canales huecos alargados, que están constituidos de ranuras estrechas y se extienden en la dirección de avance del inducido y, por lo tanto, en la dirección de las líneas de campo magnético.

Se conoce a partir de la publicación US 3.755.766 un actuador electromagnético biestable, en el que un inducido está provisto con una capa fina de Teflón, para posibilitar un deslizamiento sencillo del inducido.

En el caso de sistemas de accionamiento magnéticos bipolares, en particular en el caso de sistemas de accionamiento polarizados con imán permanente, se conduce el inducido la mayoría de las veces sobre un eje central o dos bulones axiales en el sistema magnético. Se conoce a partir de la solicitud de patente alemana más antigua 10 2007 028 203.8 un sistema de accionamiento magnético bipolar para una instalación de conmutación, en la que el inducido está guiado sobre dos bulones axiales en el sistema magnético. En este caso, durante la conducción del inducido se puede producir una inclinación lateral del inducido en el sistema magnético. Además, en virtud de la medida de la conducción y del juego que resulta de ello entre el inducido y el minan permanente, el inducido se puede apoyar con dos de sus cantos en las superficies del yugo y puede actuar a través del movimiento de conmutación mecánicamente sobre éstas. Esto conduce a un rozamiento del inducido y a fuerzas de fricción altas, que pueden dañar los imanes permanentes frágiles. Para la prevención del rozamiento en las superficies del yugo formada por los imanes permanentes, se conoce, además, disponer capas de chapas. Pero éstas conducen a fuerzas de fricción considerables, que pueden conducir incluso a un fallo de la conmutación.

Por lo tanto, la invención tiene el cometido de desarrollar un sistema de accionamiento magnético del tipo indicado en el preámbulo de la reivindicación 1 con el propósito de evitar en gran medida una inclinación lateral y posibilitar una alta estabilidad de la conmutación.

Este cometido se soluciona a través de las características de la reivindicación 1 de la patente.

Las configuraciones ventajosas de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.

El sistema de accionamiento magnético de acuerdo con la invención para una instalación de conmutación comprende un yugo magnético, en el que está guiado de forma desplazable linealmente un inducido macizo de material magnético entre dos posiciones finales opuestas, y al menos un imán permanente para la generación de un flujo magnético en el yugo magnético y al menos una bobina, a través de la cual se puede mover en vaivén el inducido entre sus posiciones extremas. En este caso, el inducido está provisto para la prevención de pérdidas de corriente parásita con canales huecos alargados.

De acuerdo con la invención, entre el inducido desplazable y una superficie magnética permanente que apunta en la dirección del inducido está dispuesto un elemento deslizante.

A través de la disposición de un elemento deslizante entre las superficies de guía, el inducido está guiado en gran medida libre de juego y de fricción. De esta manera se posibilitan tiempos de conmutación estables y ciclos de conmutación altos así como se evitan en gran medida daños de los imanes permanentes frágiles. En particular, no se produce ningún daño condicionado por abrasión de los imanes permanentes. Además, tampoco se pueden depositar partículas de desgaste sobre la o las superficies extremas del yugo magnético, que provocarían una reducción de la carrera de conmutación del inducido. Además, tampoco en el intersticio entre el inducido y el imán permanente se fijan partículas de desgaste, de manera que no se puede producir ninguna influencia indefinida de los ciclos de conmutación a través de fricción. En resumen, de esta manera se elevan la estabilidad de larga duración y la seguridad funcional del sistema de accionamiento magnético y del aparato de conmutación accionado a través de éste.

De manera más conveniente, el elemento de deslizamiento está dispuesto, en particular se puede fijar en el lado del inducido o en el lado del imán. En este caso, el elemento de deslizamiento está fijado con preferencia en un lado, es decir, o bien en el lado del inducido o en el lado del imán, con lo que el inducido se puede guiar sin fricción.

Una forma de realización posible prevé que el elemento deslizante esté configurado como una lámina deslizante. Con preferencia, la lámina deslizante está fijada en el lado del imán, de manera que el inducido se puede guiar sin fricción a lo largo de la lámina deslizante. En este caso, la lámina deslizante presenta dimensiones que corresponden especialmente a la superficie del imán permanente correspondiente. También se pueden seleccionar dimensiones más reducidas para la lámina deslizante. Las dimensiones adaptadas a la superficie del imán permanente para la lámina deslizante posibilitan una fijación superficial y, por lo tanto, más estable de la lámina deslizante en el imán permanente así como una guía especialmente libre de fricción del inducido a lo largo de la lámina deslizante.

En una forma de realización de un inducido rodeado por dos imanes permanentes o bien de un inducido guiado en un espacio hueco de un imán permanente, con preferencia sobre cada una de las superficies magnéticas permanentes está fijada, respectivamente, una lámina deslizante. Esto posibilita una fijación especialmente buena con fuerzas de fricción en gran media reducidas.

Con preferencia, la lámina deslizante está formada de un plástico fluorado, en particular de copolímero de perfluoralcoxi (PFA) , copolímero de perfluoretileno propileno (FEP) o de politetrafluoretileno (PTFE) . Una superficie deslizante formada de un material de un material resistente de este tipo y que posibilita una superficie deslizante está en gran medida libre de desgaste y es especialmente bien adecuado para la guía libre de fricción del inducido duro.

En otra forma de realización, la lámina deslizante presenta un espesor de 0, 5 mm. De esta manera se puede compensar un juego condicionado por tolerancias de fabricación entre el inducido y la superficie magnética permanente, de manera que el inducido se puede guiar en gran medida libre de juego y se evita una fijación de partículas de desgaste en el intersticio.

De acuerdo con la invención, como elemento deslizante está previsto al menos un cuerpo deslizante. En este caso, el cuerpo deslizante está dispuesto en el lado del inducido, en una escotadura del inducido. También pueden estar dispuestos varios cuerpos deslizantes para la guía libre de fricción en una o varias escotaduras del inducido.

De manera más conveniente, la o las escotaduras están practicadas lateralmente sobre los lados anchos del inducido en su superficie. Con lo que se puede guiar el inducido en gran medida libre de fricción a lo largo de la (s) superficie (s) magnética (s) permanente (s) .

Una forma de realización posible para la escotadura prevé que ésta esté configurada como uno o varios canales. En este caso, la escotadura respectiva presenta una forma adaptada en gran medida a la forma, en particular a las dimensiones exteriores del cuerpo deslizante, especialmente a las dimensiones interiores, de manera que el cuerpo deslizante se puede introducir en gran medida en unión positiva en la escotadura y está dispuesto en ésta de manera que se proyecta un poco desde ésta. Con preferencia, varios cuerpos deslizantes están dispuestos paralelos adyacentes y/o superpuestos, respectivamente, en escotaduras correspondientes.

Para la regulación de la medida de guía y para la reducción amplia... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de accionamiento magnético para una instalación de conmutación con un yugo magnético (2, 3) , en el que está guiado de forma deslizante lineal un inducido macizo (8) de material magnético entre dos posiciones finales opuestas, con al menos un imán permanente (6, 7) para la generación de un flujo magnético en el yugo magnético 5 (2, 3) y con al menos una bobina, a través de la cual el inducido (8) es móvil en vaivén entre sus posiciones finales, en el que el inducido (8) está provisto con canales huecos alargados (11, 12, 13, 13) para la prevención de pérdidas de corriente parásita, caracterizado porque entre el inducido desplazable (8) y una superficie magnética permanente que apunta en la dirección del inducido (8) está dispuesto como elemento deslizante al menos un cuerpo deslizante (18) , en el que está (n) dispuesto (s) el o los cuerpos deslizantes (18) en una o varias escotaduras (17) del inducido (8)

2. Sistema de accionamiento magnético de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la o las escotadura (s) (17) está (n) practicada (s) lateralmente sobre los lados anchos del inducido (8) en su superficie.

3. Sistema de accionamiento magnético de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la o las escotadura (s) (17) está (n) configurada (s) como uno o varios canales.

4. Sistema de accionamiento magnético de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el cuerpo deslizante (18) está formado de un termoplástico reforzado con fibras de vidrio, en particular de un plástico fluorado o de un polioximetileno o poliacetal (= POM) .

5. Sistema de accionamiento magnético de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque está previsto al menos un elemento distanciador (19) para la regulación de una medida de guía entre el inducido desplazable (8) y la superficie magnética permanente.

6. Sistema de accionamiento magnético de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque en el caso de una configuración del elemento distanciador (19) como chapa distanciadora, éste está dispuesto en la escotadura (17) respectiva del cuerpo deslizante (18) , con lo que el cuerpo deslizante (18) es presionando en la superficie magnética permanente.

7. Sistema de accionamiento magnético de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque en el caso de una configuración del elemento distanciador (19) como muelle de compresión helicoidal, éste está dispuesto en un taladro, en particular un canal hueco (13) debajo de la escotadura (17) respectiva y presiona el cuerpo deslizante (18) en la superficie magnética permanente.


 

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