一种保持力可调整的并联永磁操动机构制造技术

本发明专利技术公开了属于高压电器技术领域的一种保持力可调整的并联磁路永磁操动机构，包括上磁轭、自润滑轴承、合分闸线圈、顶杆、动铁芯、外磁轭、永磁体、内磁轭及下磁轭，其特征在于：上磁轭和下磁轭的中心孔分别内嵌自润滑轴承，并紧固在变径的外磁轭上；永磁体在下方有一倒角的内磁轭和外磁轭之间用结构胶固封；顶杆固定在下方有一倒角和凸台的动铁芯上，贯穿上磁轭和下磁轭；合分闸线圈置于内磁轭上方腔内。采用与主磁路构成的两个并联磁路，及在上磁轭和动铁芯的吸合面上开凹槽的方法，来提高分闸速度，同时降低了能耗，减少控制电源的容量，对提高开关设备可靠性及节能方面有着促进作用。

【技术实现步骤摘要】
一种保持力可调整的并联永磁操动机构
本专利技术涉及配用电开关设备用的一种保持力可调整的并联磁路永磁操动机构，属于高压电器
。
技术介绍
随着国家智能电网建设的不断发展，永磁操动机构借助其电力电子控制方面的优势及传动方面的可靠性，在配用电开关设备得到广泛应用。但市场上配用电开关设备的永磁操动机构普遍存在两个技术缺陷:一是在磁路设计上，没有根本解决永磁场在开关设备分闸过程当中对动铁芯的牵制力，只能靠增加反向弹簧负载或电磁力来提高分闸速度，能耗较高，控制电源容量较大；二是永磁操动机构的永磁体装配多采用结构胶封固工艺，定型后永磁场产生的永磁保持力偏大且不能调整，也需增加反向弹簧负载或电磁力来提高分闸速度，能耗增高，控制电源容量增大，这两个技术缺陷直接影响配用电开关设备的性能，也是目前市场上相关产品质量参差不齐的主要因素。另外根据《中华人民共和国节约能源法》和国家十二五发展规划，节约能源已作为我国基本国策和战略选择，依靠科技进步，发展节能产品是社会发展的必然趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于克服现有技术的不足及开发节能产品，而提供一种保持力可调整的并联磁路永磁操动机构。 本专利技术的技术方案如下: 一种保持力可调整的并联磁路永磁操动机构，包括上磁轭、自润滑轴承、合分闸线圈、顶杆、动铁芯、外磁轭、永磁体、内磁轭及下磁轭，其特征在于:上磁轭和下磁轭的中心孔分别内嵌自润滑轴承，并紧固在变径的外磁轭上；永磁体在下方有一倒角的内磁轭和外磁轭之间用结构胶固封；顶杆固定在下方有一倒角和凸台的动铁芯上，贯穿上磁轭和下磁轭；合分闸线圈置于内磁轭上方腔内。 其中上磁轭和动铁芯的吸合面上有一的凹槽，宽度H可根据保持力大小变化。 其中内磁轭和外磁轭、下磁轭及动铁芯之间分别有固定空气隙L，固定空气隙L为 2?3_，内磁轭和外磁轭、下磁轭及动铁芯之间的固定空气隙值可以不一致。 其中内磁轭、永磁体、上磁轭和动铁芯形成主磁路，内磁轭、永磁体和外磁轭及下磁轭形成的磁路，与主磁路构成两个并联磁路。 其中下磁轭底部带有凸台，与动铁芯下部的凹槽对应。 本专利技术的有益效果是:提供一种保持力可调整的并联磁路永磁操动机构，采用与主磁路构成的两个并联磁路，在开关设备分闸时，通过磁通转换，使永磁场对动铁芯的牵制力大大降低，无需再增加反向弹簧负载或电磁力来提高分闸速度，同时降低了能耗，控制电源的容量也相应减少，对提高开关设备可靠性及节能方面有着促进作用；利用在上磁轭和动铁芯的吸合面上开凹槽的方法，适当减少吸合面面积，使永磁保持力从偏大降低到要求值，真正解决了永磁保持力和开关设备特性匹配的问题，无需再增加反向弹簧负载或电磁力来提高分闸速度，降低了能耗，也相应减少控制电源的容量，对提高开关设备可靠性及节能方面也有着促进作用。另外，下磁轭底部带有凸台，使顶杆的长度减少，及变径的外磁轭，都相对缩小了永磁操动机构的体积，进而可使开关设备小型化，对节约能源消耗方面也将有着积极的意义。 【附图说明】 图1为保持力可调整的并联磁路永磁操动机构在分闸位置的剖视及磁通分布示意图。 图2为保持力可调整的并联磁路永磁操动机构在合闸位置的剖视及磁通分布示意图。 图3为保持力可调整的并联磁路永磁操动机构在刚分位置的剖视及磁通分布示意图。 图中:1上磁轭、2自润滑轴承、3合分闸线圈、4顶杆、5动铁芯、6外磁轭、7永磁体、8内磁轭、9下磁轭 【具体实施方式】 如图1、2、3所示，本专利技术是一种保持力可调整的并联磁路永磁操动机构，包括上磁轭(I)、自润滑轴承(2)、合分闸线圈(3)、顶杆(4)、动铁芯(5)、外磁轭(6)、永磁体(7)、内磁轭⑶及下磁轭(9)，其特征是:上磁轭⑴和下磁轭(9)的中心孔分别内嵌自润滑轴承(2)，并紧固在变径的外磁轭(6)上；永磁体(7)在下方有一倒角的内磁轭(8)和外磁轭 (9)之间用结构胶固封；顶杆(4)固定在下方有一倒角和凸台的动铁芯(5)上，贯穿上磁轭 (I)和下磁轭(9);合分闸线圈(3)置于内磁轭(6)上方腔内。 其中上磁轭(I)和动铁芯(5)的吸合面上有一的凹槽，宽度H可根据保持力大小变化。 其中内磁轭⑶和外磁轭(6)、下磁轭(9)及动铁芯(5)之间分别有固定空气隙L,固定空气隙L为2?3mm,内磁轭⑶和外磁轭(6)、下磁轭(9)及动铁芯(5)之间的固定空气隙值可以不一致。 其中内磁轭⑶、永磁体(7)、上磁轭(I)和动铁芯(5)形成主磁路，内磁轭⑶、永磁体(7)和外磁轭(6)及下磁轭(9)形成的磁路，与主磁路构成两个并联磁路。 其中下磁轭(9)底部带有凸台，与动铁芯(5)下部的凹槽对应。 本专利技术的工作原理如下: 本专利技术是一种保持力可调整的并联磁路永磁操动机构，内磁轭(8)、永磁体(7)和外磁轭(6)及下磁轭(9)形成的磁路，与内磁轭(8)、永磁体(7)、上磁轭⑴和动铁芯(5)形成主磁路构成两个并联磁路,永磁场的磁通在主磁路和并联磁路之间相互转换,遵循磁路的欧姆定律和基尔霍夫第一定律，永磁场的磁动势是恒定的，磁通和磁阻成反比关系，永磁场的磁通等于主磁路磁通和两个并联磁路磁通之和。当永磁操动机构处在合闸位置时，主磁路构成闭合磁路，永磁场的磁通通过动铁芯(5)的吸合面，产生的强大保持力大于开关设备负载力，并保持在此位置，由于两个并联磁路的固定气隙磁阻远大于闭合磁路的铁磁阻，大部分磁通主要分布在主磁路里，极少部分磁通通过两个并联磁路。工作时，当合分闸线圈(3)瞬间通以反向直流或反向脉冲时，电磁场的磁通与永磁场的磁通反向叠加，抵消了部分通过动铁芯(5)的磁通，使动铁芯(5)吸合面上的保持力减小，低于开关设备负载力时动铁芯(5)开始向下运动，达到刚分位置，当动铁芯(5)和上磁轭(I)之间的气隙磁阻大于两个开联磁路固定气隙磁阻时，大部分磁通转而通过两个并联磁路，而通过动铁芯(5)的磁通锐减，消弱了永磁场对动铁芯的牵制力，使动铁芯(5)快速运动到永磁操动机构分闸位置，无需再增加反向弹簧负载或电磁力，用以克服永磁场对动铁芯的牵制力，来提高分闸速度，同时降低了能耗，控制电源的容量也相应减少，对提高开关设备可靠性及节能方面有着促进作用。再当合分闸线圈(3)瞬间通以正向直流或正向脉冲时，电磁场的磁通和永磁场的磁通同方向叠加，所产生的吸力使动铁芯(9)克服开关设备负载力向上运动，至动铁芯(5)的吸合面分别和上磁轭(I)、内磁轭(8)的吸合面吸合，使永磁操动机构处在合闸位置，此时永磁场的磁通大部分又回到主磁路，极少部分通过并联磁路。 本专利技术是一种保持力可调整的并联磁路永磁操动机构，当永磁操动机构预装后测得的永磁保持力大于要求值时，根据麦克斯韦吸力公式，永磁保持力与吸合面面积成正比，只需将动铁芯(5)吸合面上加工一适当宽度的凹槽，减少吸合面的面积，将永磁操动机构再装配后，可使永磁保持力达到要求值。这样真正解决了永磁保持力和开关设备特性匹配的问题，无需再增加反向弹簧负载或电磁力用以克服过多的永磁保持力，来提高分闸速度，降低了能耗，也相应减少控制电源的容量，对提高开关设备可靠性及节能方面也有着促进作用。 以上所述是本专利技术的优选实施方式，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保持力可调整的并联磁路永磁操动机构，包括上磁轭(1)、自润滑轴承(2)、合分闸线圈(3)、顶杆(4)、动铁芯(5)、外磁轭(6)、永磁体(7)、内磁轭(8)及下磁轭(9)，其特征是：上磁轭(1)和下磁轭(9)的中心孔分别内嵌自润滑轴承(2)，并紧固在变径的外磁轭(6)上；永磁体(7)在下方有一倒角的内磁轭(8)和外磁轭(9)之间用结构胶固封；顶杆(4)固定在下方有一倒角和凸台的动铁芯(5)上，贯穿上磁轭(1)和下磁轭(9)；合分闸线圈(3)置于内磁轭(6)上方腔内。

【技术特征摘要】
1.一种保持力可调整的并联磁路永磁操动机构，包括上磁轭(I)、自润滑轴承(2)、合分闸线圈(3)、顶杆(4)、动铁芯(5)、外磁轭(6)、永磁体(7)、内磁轭⑶及下磁轭(9),其特征是:上磁轭(I)和下磁轭(9)的中心孔分别内嵌自润滑轴承(2)，并紧固在变径的外磁轭(6)上；永磁体(7)在下方有一倒角的内磁轭⑶和外磁轭(9)之间用结构胶固封；顶杆(4)固定在下方有一倒角和凸台的动铁芯(5)上，贯穿上磁轭(I)和下磁轭(9);合分闸线圈⑶置于内磁轭(6)上方腔内。2.根据权利要求1所述的一种保持力可调整的并联磁路永磁操动机构，其特征是:上磁轭(I)和动铁芯(5)的吸合面上有一的凹槽，宽度H可根据保持力大小变化。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏艳刚，
申请(专利权)人：苏艳刚，
类型：发明
国别省市：吉林;22