一种电磁操动永磁保持机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电力系统高、中、低压开关及开关柜配置的电磁操动永磁保持机构，它由永磁磁路和电磁磁路组合成一体化机构。该机构电磁操动永磁保持，永磁与电磁合力完成合闸，具有双回路、双吸合、双稳态、紧急磁短路手动分闸、过电流自动保护功能，合、分闸线圈不产生互感干扰，对控制电路具有保护功能。它结构紧凑，适用性强，长寿命，安全可靠。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力系统供、配电，高、中、低压开关及开关柜

技术介绍
传统的高、中、低压开关的真空灭弧室(断路器)，一般配置的是弹簧操动机构、液压操动机构或电磁操动机构。合、分闸靠电动机与复杂的机械系统给弹簧储备能量并释放能量作功，通过液压泵与液压传动系统进行能量储备转换或靠电能作用于电磁铁作功。合、分闸位置只能靠结构复杂、易出故障和损坏的机械另部件或易泄漏的液压系统锁扣或支撑进行保持，电磁能量或弹簧能量保持。这样的操动机构存在体积大、结构复杂、另部件易磨损、故障率高、寿命短、耗电多，维护成本高等诸多缺点。近年来出现的永磁操动机构以其结构简单，零部件数少，可靠性高等优点引起普遍关注并得到迅速发展。已公开的中国专利有ZL00205787.5、ZL00250287.9等。从技术上对传统的开关操动机构进行了较大的改进，但是这种结构存在着合、分闸线圈置于一腔，在合、分闸工作时合、分闸线圈产生互感干扰，反向电压击穿控制电路元器件的缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述诸多缺点和缺陷，提供一种体积小、结构简单、永磁磁能利用率高、节电、长寿命、完全满足操动功能及技术条件的电磁和永磁合力完成合闸永磁锁扣保持。电磁和机械合成力完成分闸永磁锁扣保持的双稳态，永磁和电磁一体化双回路，合、分闸电磁线圈不产生互感干扰的并具有过电流自动分闸保护功能和紧急手动分闸功能的电磁操动永磁保持机构。它简化了机械运动链，省去了弹簧储能系统和液压系统，不需电能保持。既能实现直流电源瞬时操动，又能实现脉冲电源操动，还可实现计算机联网控制。它提高了开关操动的安全性和可靠性，节电，操动机构寿命长，降低了维护成本。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案一种电磁操动永磁保持机构，包括上磁轭，外磁轭，分闸组合线圈，永久磁体，内磁轭，圆柱销，力输出杆，动衔铁，磁短路盘，磁短路盘弹簧，中磁轭隔板，手分支架组合部件，合闸组合线圈，导向杆，分闸弹簧，动铁芯，下磁轭，下磁轭垫板，封闭盖板组成的永磁磁路和电磁磁路，其特征在于①在上述的永磁磁路中的上磁轭的平面轴向设有安装螺孔，下平面靠近边缘处设有止口与外磁轭上端面用螺栓紧固，分闸组合线圈套在上磁轭的倒凸台圆周上；②在上述的外磁轭的内壁上部设有台阶，永久磁体为瓦型，内磁轭中下部外圆周设有凸台，三者用圆柱销径向铆合树脂灌封定位；③在上述的力输出杆与动衔铁二者丝扣配合紧固并通过上磁轭的中心圆孔，磁短路盘和磁短路盘弹簧依次套在动衔铁下部的力输出杆上；④在上述的中磁轭隔板上平面中心部位凹下并设有圆孔，在与外磁轭中部联结处分别设有止口和台阶并用螺栓紧固；⑤在上述的手分支架组合部件通过外磁轭壁上的滑道口与磁短路盘上的滑块相接；⑥在上述的电磁磁路中的合闸组合线圈，套在中磁轭隔板中部的倒凸台的圆周上；⑦在上述的导向杆与动铁芯，二者丝扣配合紧固，分闸弹簧套在导向杆上并置于动铁芯的凹腔内，导向杆通过中磁轭隔板凹腔内的中心圆孔与力输出杆丝扣配合联结；⑧在上述的下磁轭上平面靠近边缘处设止口和下磁轭垫板一同用螺栓紧固在外磁轭的下端面上，封闭盖板套在导向杆上，并用螺栓紧固在下磁轭垫板的下平面上。上述的一种电磁操动永磁保持机构中的内磁轭的内壁上部为斜边锥面，为下端吸合面聚磁，同时避免与上磁轭的倒凸形台面的磁力线空间短路，有利于提高合闸速度。上述的一种电磁操动永磁保持机构中的磁短路盘内盘口设计为阶梯形，外圆周面上径向均布轴向开槽，内底盘设有台阶和排气孔。上述的电磁操动永磁保持机构中的手分支架组合部件上设有锁扣弹簧、锁钉、螺栓，分二点装配在外磁轭的外壁上。上述的电磁操动永磁保持机构中的中磁轭隔板中部倒凸起平台的高度是合闸组合线圈高度的1/4～2/4之内，所述中磁轭隔板或是在其上下平面靠近边缘处设有止口，分别与外磁轭的上部分下端面，下部分上端面分别用螺栓联结。上述的电磁操动永磁保持机构中的合闸组合线圈为多个线圈叠层，采用串联并联方式调整时间常数L/R，既电感与电阻之比。上述的电磁操动永磁保持机构中的动铁芯，径向均布轴向开槽，合闸后与中磁轭隔板的倒凸起平台之间设有间隙。上述的电磁操动永磁保持机构中的永磁磁路和电磁磁路共用一个外磁轭和一个中磁轭隔板，此种永磁、电磁一体化双回路结构具有分、合闸操动不产生互感干扰的功能。在永磁磁路中上磁轭为倒凸形台面，与外磁轭配合设止口，并在上磁轭平面轴向设有安装螺孔。目的在于聚磁、减少漏磁、安装定位准确。分闸线圈为组合叠层线圈，目的在于既提供常规操动电路用的电磁线圈，又给过电流分闸保护系统提供电磁线圈。外磁轭内壁中上部内径增大出台阶，目的在于给永磁体限位并可在分闸时避免反向电磁场给永久磁体造成退磁。内磁轭外壁中下部为沿圆周凸起环状平台，目的在于与永久磁体和外磁轭配合定位并起到预短路克服分闸时反向电磁场给永磁体造成退磁。内磁轭外壁下端为斜边锥面，目的在于与磁短路盘配合时增大短路面积，有利于紧急手动分闸的可靠性。永久磁体材料采用国标GB/T13560-2000中SH种类或UH种类，制做成瓦型磁体，目的在于磁路工作温度宽，与外磁轭和内磁轭配合好，具有抗强震、抗强电磁干扰能力。圆柱销采用1Cr18Ni9Ti(不锈钢)材料制做，目的在于将外磁轭、永久磁体、内磁轭三个部分定位并用树脂灌封固定，不造成磁短路。动衔铁分上下两个吸合面，动衔铁径向均布轴向开槽，目的在于减少涡流和空气阻力。力输出杆采用硅青铜材料，目的在于与上磁轭、磁短路盘、中磁轭隔板中心孔之间相对运动时减少磨擦系数，减少磨损，提高寿命。磁短路盘的形状设计即考虑到磁分路比，又考虑到外磁轭与内磁轭之间形成的空腔内的永磁场梯度，还考虑到空气阻力和分闸后磁短路盘底部对动衔铁的保持力与合闸电流的关系。因此，磁短路盘内盘口设计为阶梯形，磁短路盘外圆周面上径向均布轴向开槽，内底盘设有台阶和排气孔，中心部凹腔置放磁短路盘弹簧，磁短路盘圆心对称在外壁上装有两个滑块通过外磁轭壁上圆心对称的两个滑道口与机构外的手分支架组合部件联结实现磁短路盘开扣和锁扣运动。在电磁磁路中合闸线圈采用多个线圈叠层组合而成，目的在于降低合闸功，通过线圈的串并联调整合闸电流及时间常数L/R，也可调整安匝总量，这样的设计有利于调整合闸速度。外磁轭内壁中下部内径增大出台阶，中磁轭隔板设止口固定在此台阶上。中磁轭隔板上平面中心部凹下置放永磁磁路中的磁短路盘弹簧，下平面中心部倒凸起平台的高度尺寸控制在合闸组合线圈高度的1/4-2/4之内，目的在于有效利用电磁线圈所产生的电磁力。分闸弹簧置放于动铁芯的凹腔内，目的在于节省机构外部空间便于功能集合。动铁芯径向均布轴向开槽，目的在于减少涡流和空气阻力。导向杆采用导磁金属材料与动铁芯联结后与永磁磁路中的力输出杆及动衔铁联结成一体，目的在于动铁芯有足够的质量产生足够的动能与永磁磁路中的动衔铁同步完成合、分闸。下磁轭为环形平板并设止口与外磁轭配合固定，目的在于下磁轭与动铁芯作相对运动时即不产生磨擦又不能因气隙过大产生漏磁。下磁轭垫板采用非导磁材料固定在下磁轭上，目的在于给动铁芯运动留出行程空间。下磁轭垫板空腔外加硅青铜封闭盖板套在导向杆上并固定在下磁轭垫板上，目的在于封闭机构，平衡导向杆及动铁芯，降低运动磨擦系数，减少磨损，提高寿命。采用这样的磁路结构，合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁操动永磁保持机构，包括上磁轭（１），外磁轭（２），分闸组合线圈（３），永久磁体（４），内磁轭（５），圆柱销（６），力输出杆（７），动衔铁（８），磁短路盘（９），磁短路盘弹簧（１０），中磁轭隔板（１１），手分支架组合部件（１２），合闸组合线圈（１３），导向杆（１４），分闸弹簧（１５），动铁芯（１６），下磁轭（１７），下磁轭垫板（１８），封闭盖板（１９）组成的永磁磁路（２０）和电磁磁路（２１），其特征在于： ①在上述的永磁磁路（２０）中的上磁轭（１）的平面轴向设有安装螺孔，下平面靠近边缘处设有止口与外磁轭（２）上端面用螺栓紧固，分闸组合线圈（３）套在上磁轭（１）的倒凸台圆周上； ②在上述的外磁轭（２）的内壁上部设有台阶，永久磁体（４）为瓦型，内磁轭（５）中下部外圆周设有凸台，三者用圆柱销（６）径向铆合树脂灌封定位； ③在上述的力输出杆（７）与动衔铁（８）二者丝扣配合紧固并通过上磁轭（１）的中心圆孔，磁短路盘（９）和磁短路盘弹簧（１０）依次套在动衔铁（８）下部的力输出杆（７）上； ④在上述的中磁轭隔板（１１）上平面中心部位凹下并设有圆孔，在与外磁轭（２）中部联结处分别设有止口和台阶并用螺栓紧固； ⑤在上述的手分支架组合部件（１２）通过外磁轭（２）壁上的滑道口与磁短路盘（９）上的滑块相接； ⑥在上述的电磁磁路（２１）中的合闸组合线圈（１３），套在中磁轭隔板（１１）中部的倒凸台的圆周上； ⑦在上述的导向杆（１４）与动铁芯（１６），二者丝扣配合紧固，分闸弹簧（１５）套在导向杆（１４）上并置于动铁芯（１６）的凹腔内，导向杆（１４）通过中磁轭隔板（１１）凹腔内的中心圆孔与力输出杆（７）丝扣配合联结； ⑧在上述的下磁轭（１７）上平面靠近边缘处设止口和下磁轭垫板（１８）一同用螺栓紧固在外磁轭（２）的下端面上，封闭盖板（１９）套在导向杆（１４）上，并用螺栓紧固在下磁轭垫板（１８）的下平面上。...

【技术特征摘要】
1.一种电磁操动永磁保持机构，包括上磁轭(1)，外磁轭(2)，分闸组合线圈(3)，永久磁体(4)，内磁轭(5)，圆柱销(6)，力输出杆(7)，动衔铁(8)，磁短路盘(9)，磁短路盘弹簧(10)，中磁轭隔板(11)，手分支架组合部件(12)，合闸组合线圈(13)，导向杆(14)，分闸弹簧(15)，动铁芯(16)，下磁轭(17)，下磁轭垫板(18)，封闭盖板(19)组成的永磁磁路(20)和电磁磁路(21)，其特征在于①在上述的永磁磁路(20)中的上磁轭(1)的平面轴向设有安装螺孔，下平面靠近边缘处设有止口与外磁轭(2)上端面用螺栓紧固，分闸组合线圈(3)套在上磁轭(1)的倒凸台圆周上；②在上述的外磁轭(2)的内壁上部设有台阶，永久磁体(4)为瓦型，内磁轭(5)中下部外圆周设有凸台，三者用圆柱销(6)径向铆合树脂灌封定位；③在上述的力输出杆(7)与动衔铁(8)二者丝扣配合紧固并通过上磁轭(1)的中心圆孔，磁短路盘(9)和磁短路盘弹簧(10)依次套在动衔铁(8)下部的力输出杆(7)上；④在上述的中磁轭隔板(11)上平面中心部位凹下并设有圆孔，在与外磁轭(2)中部联结处分别设有止口和台阶并用螺栓紧固；⑤在上述的手分支架组合部件(12)通过外磁轭(2)壁上的滑道口与磁短路盘(9)上的滑块相接；⑥在上述的电磁磁路(21)中的合闸组合线圈(13)，套在中磁轭隔板(11)中部的倒凸台的圆周上；⑦在上述的导向杆(14)与动铁芯(16)，二者丝扣配合紧固，分闸弹簧(15)套在导向杆(14)上并置于动铁芯(16)的凹腔内，导向杆(14)通过中磁轭隔板(11)凹腔内的中心圆孔与力输出杆(7)丝扣配合联结；...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈景春，翟永丰，
申请(专利权)人：吉林汇圣强磁有限公司，
类型：实用新型
国别省市：22[中国|吉林]