单稳态自锁式变气隙永磁操动机构制造技术

本发明专利技术公开了属于中、高压电器开关领域的适用于大开距、高电压断路器的一种单稳态自锁式变气隙永磁操动机构，在用于中压断路器时，可以减小激磁电流和加大电磁力，该永磁操动机构主要由磁路系统、传动系统、闭锁系统和支撑系统组成。磁路系统的永久磁铁嵌装在内外静铁芯之间；电磁线圈嵌装于内、外静铁芯和动铁芯构成的线圈槽内，内、外静铁芯和动铁芯之间留有气隙，芯轴从下至上依次穿过锁盘、动铁芯、磁路系统内的分闸弹簧、端盖和限位块后，被一螺母压紧在限位块上，本发明专利技术可以更好的控制开关触头的分、合闸速度，减小触头碰撞和弹跳，可适用于不同电压等级的断路器，特别是大开距的高压真空断路器，降低激磁电流和能耗，可靠性更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于中、高压电器开关领域。特别涉及与真空断路器配合使用的一 种单稳态自锁式变气隙永磁操动机构。技术背景由于永磁机构具有高可靠性，免维护和良好的出力特性等优点，与真空断 路器配合使用，在中、高压开关领域应用得越来越广泛。随着应用电压的升高， 断路器触头开距增大，永磁机构动铁心的行程增大，导致机构的合闸启动电流 增大。激磁电流的增大引起控制困难，能耗增加，发热严重，而且动铁心与静 铁芯间的碰撞加剧，这些都对永磁机构的可靠工作十分不利，因此影响了永磁 机构的推广和高压领域的应用实施。永磁机构的种类较多，结构各不相同，多数是用于10KV-24KV的中压领域，至今能用在40. 5KV电压水平的只能是少数， 在72.5KV水平的应用永磁机构仅处于试验阶段，但是，这些机构本身仅是结构 上简单改进而没有根本性的改变。对于当今超过100KV的高压领域，几乎没有 关于应用永磁机构的研究报道。由于电力市场的扩大，高压甚至超高压输配电 市场十分广阔，将永磁机构应用于高压甚至超高压领域，取代弹簧机构、电磁 机构等操动机构，将具有十分显著的经济意义和社会意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单稳态自锁式变气隙永磁操动机构，其特征在于，所述永磁操动机构包括：一个磁路系统，主要由动铁芯（１０）、外静铁芯（１５）、内静铁芯（１７）和永久磁铁（２０）组成，在动、静铁芯间设置有气隙（２８），从而构成永磁铁（２０）和电磁线圈（ １３）所产生磁场的通路；在外静铁芯（１５）、内静铁芯（１７）之间的永久磁铁（２０）提供机构合闸状态时的保持力；并且在永磁铁（２０）与电磁线圈（１３）产生的吸合力下，动铁芯（１０）沿同轴的芯轴（８）先向上空行移动一段行程，使气隙（２８）改变，可以减小电磁线圈（１３）的激磁电流和加大电磁力；一个动力与传动系统，主要由电源线（７）、电磁线圈（１３）、分闸弹...

【技术特征摘要】
1.一种单稳态自锁式变气隙永磁操动机构，其特征在于，所述永磁操动机构包括一个磁路系统，主要由动铁芯(10)、外静铁芯(15)、内静铁芯(17)和永久磁铁(20)组成，在动、静铁芯间设置有气隙(28)，从而构成永磁铁(20)和电磁线圈(13)所产生磁场的通路；在外静铁芯(15)、内静铁芯(17)之间的永久磁铁(20)提供机构合闸状态时的保持力；并且在永磁铁(20)与电磁线圈(13)产生的吸合力下，动铁芯(10)沿同轴的芯轴(8)先向上空行移动一段行程，使气隙(28)改变，可以减小电磁线圈(13)的激磁电流和加大电磁力；一个动力与传动系统，主要由电源线(7)、电磁线圈(13)、分闸弹簧(6)、芯轴(8)，摆脚(4)，拉杆(5)，调节螺母(2)等组成，摆脚(4)、拉杆(5)和调节螺母(2)等传动件均为两件，对称安装；芯轴与动铁芯同轴，且可以相对轴向运动，在线圈通以合闸电流时，动铁芯(10)与芯轴(8)分两步或三步移动，动铁芯可以在基本不受反力的情况下预先行进一段行程，然后通过传动系统拉动芯轴，芯轴追赶动铁芯，直到在合闸到位前夕同步；在分闸位置时，分闸弹簧(6)具有一定的预紧力；当要从合闸位置分开时，使电磁线圈(13)只要通以较小的电流，产生与永久磁铁磁场(20)反向的磁场，将动静铁芯分开；一个闭锁系统，主要由锁盘(9)，锁栓(27)，加力塞(26)，锁销(24)，调节环(22)，止动弹簧(25)，复位弹簧(21)，支撑弹簧(23)组成；锁盘(9)通过螺栓与动铁芯(10)联接在一起，芯轴(8)穿过其中，锁栓(27)一端的方形段与锁盘(9)径向孔的方形段配合，锁栓(27)的光滑圆柱形一端对止动弹簧(25)起导向作用；当机构处于分闸状态时，锁栓(27)楔入芯轴(8)的槽内，同时可以旋合加力塞(26)；拉杆(5)穿过摆脚(4)的键槽形通孔与调节螺母(2)配合，调节螺母(2)在摆脚(4)的“脚掌”起滑块的作用；由于分闸弹簧(6)的反力作用，使芯轴(8)不会向合闸方向运动，而锁栓(27)在止动弹簧(25)的预压作用下，使芯轴(8)与动铁芯(10)不发生相对运动，防止误合闸，保证了永磁机构正常的分、合闸和可靠性；一个支撑系统，由支座(3)，缓冲器组件(1)，限位块(18)，端盖(19)，隔磁板(16)，支架及联接坚固件等组成；支座(3)和隔磁板(16)分别通过螺栓固紧在支架(图中未画出)上，支座(3)用于安装传动系统中的摆脚(4)；缓冲器(1)在分闸时对芯轴(8)起缓冲作用；限位块(18)对芯轴(8)的行程进行限制；端盖(19)用于支承限位块(18)，并对芯轴(8)起导向作用。2.根据权利要求1所述的单稳态自锁式变气隙永磁操动机构，其特征在于， 所述磁路系统的永久磁铁(20)嵌装在内静铁芯(17)和外静铁芯(15)之间； 电磁线圈(13)嵌装于內静铁芯(17)、外静铁芯(15)和动铁芯(10)之间构 成的线圈槽内，并由环氧树脂环(14)和內静铁芯(17)、外静铁芯(...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱学贵，王毅，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]