[发明专利]具有至少两个绕组的电磁致动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁致动器，包括电磁电路，该电磁电路由沿着纵轴延 伸的铁磁轭流圈和在沿着该轭流圈的纵轴滑动的轴上安装的活动铁磁芯形 成。该致动器包括至少两个绕组和用于将该绕组从串联位置切换为并联位置 以及从并联位置切换为串联位置的装置。

背景技术

已知对于电磁致动器的涌入(inrush)和保持阶段(phase)使用至少两 种不同类型的绕组。实际上在电磁致动器的设计阶段中，常常将电磁致动器 的电源操作的最优化考虑在内。已知的原理在于对于涌入阶段使用第一类型 的绕组以及对于保持阶段使用第二绕组。在现有技术中描述了几种特定的绕 组的使用，特别是在下述专利FR2290009、US4227231、US4609965、 EP1009003中。一般来说，用于涌入阶段的绕组的尺寸被设计为能够经受涌 入电力的基本部分，而用于保持阶段的绕组被设计为仅提供使所述芯保持处 于闭路位置所必需的安培匝数。根据芯的位置实施每种绕组。

此外，使用具有较宽电源电压范围的电磁致动器的需求也变为优先要注 意的事。在下列文献FR2568715、EP1009003和EP1009004中描述的几种解 决方案使用调节一个绕组或多个绕组的电源电压的装置。提供给绕组的电压 传统上是以脉宽调制PWM方式调制的。

在现有技术文献EP0998623中描述的脉冲电流的使用不能够获得该一 个线圈或多个线圈中的电流的调节，并且也不能够根据设定点(setpoint)保 持所述电流。此外，脉冲电流的使用不能够达到满意的调节水平。使用脉冲 电流实际上意味着固定的占空比，而不是根据电压调节的占空比。因此，电 流直接是电压的函数或者按照固定的比率与电压联系起来。因此在电压和电 流之间没有去耦。控制电压和电流之间的独立性是不可能的。此外，可以注 意到线圈的电阻值相对于温度而增加的有害影响。设计具有在电消耗方面和 在工作电压范围方面都最优化的操作的电磁致动器仍然非常困难。在这两个 发展方向中的一个上做出的进步通常都会造成对在另一个方向上的损害。此 外，在回落(drop-out)或开路阶段期间，电磁致动器的操作一般不是最优 化的。

发明内容

因此，本发明的目的是除去现有技术的缺点，以便于提出一种具有高电 源效率的电磁致动器。

根据本发明的电磁致动器包括控制装置，该控制装置包括：调节装置， 用于调节流进所述至少两个绕组中的电流；涌入装置，被布置为使得控制在 致动器的闭路操作期间提供给所述至少两个绕组的电压，并且控制开关装置 将所述至少两个绕组放置为并联模式以产生第一涌入磁通量来使该致动器 闭路。该控制装置包括保持装置，其被布置为使得控制在处于闭路位置的致 动器的保持操作期间提供给所述至少两个绕组的电流，并且控制所述开关装 置将所述至少两个绕组放置为串联模式，以产生第二保持磁通量。

根据优选实施例，该调节装置包括比较器，其将流进所述至少两个绕组 的电流的值与设定点进行比较，所述比较器被连接到与用于控制一开关的放 大器相关联的校正器。

有利的是，该调节装置包括控制器件，用于以脉宽调制PWM来调制所 述至少两个绕组的电源电压。

有利的是，该电磁致动器包括第一和第二绕组。

根据本发明的开发，该开关装置包括第一开路装置，其串联连接在该第 一绕组的第一端和第一电压供应端之间，该第一绕组的第二端经由控制晶体 管连接到第二电压供应端。该开关装置包括第二开路装置，其串联连接在该 第一绕组的第二端和第二绕组的第二端之间，该第二绕组具有连接到第一电 压供应端的第一端和经由该控制晶体管连接到该第二电压供应端的第二端。 第三开路装置直接串联连接在该第二绕组的第二端和该第一绕组的第一端 之间。至少一个续流二极管被反向并联连接在该第一绕组的第二端和该第二 绕组的第一端之间。这三个开路装置被布置为从该涌入或保持装置接收命 令，以使得分别将所述两个绕组放置为开路或闭路状态，当该第一和第二开 路装置为开路且该第三开路装置为闭路时该绕组处于串联模式，而当该第一 和第二开路装置为闭路且该第三开路装置为开路时该绕组处于并联模式。

该控制装置优选地包括测量装置，其被设计为检测流过所述两个绕组的 它流。