一种分离磁路型双稳态永磁操动机构制造技术

本发明专利技术涉及永磁操动机构电气设计技术领域，特别涉及一种分离磁路型双稳态永磁操动机构，包括保持机构、合闸驱动机构和分闸驱动机构，各部分机构之间通过驱动杆实现连接，其特征在于，所述合闸驱动机构设置在保持机构的上方，所述分闸驱动机构设置在保持机构的下方，所述保持机构设置于由上隔磁板、下隔磁板和立柱、螺栓组成的隔磁框架中。与现有技术相比，本发明专利技术的有益效果是：分闸电磁驱动磁路以及合闸电磁驱动磁路进行了隔离，有效避免各部分磁路在工作过程中相互的干扰，同时，本发明专利技术具有结构简单，可靠性高，出力特性稳定等特点。出力特性稳定等特点。出力特性稳定等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种分离磁路型双稳态永磁操动机构


[0001]本专利技术涉及永磁操动机构电气设计
，特别涉及一种分离磁路型双稳态永磁操动机构。

技术介绍

[0002]随着真空开断技术的成熟，真空断路器已经在中压配电网领域得到了广泛的应用，目前真空断路器所使用的的操动机构主要以弹簧操动机构为主，其次还有单稳态永磁操动机构和双稳态永磁操动机构。传统双稳态永磁操动机构如图2所示。
[0003]当永磁机构处于合闸位置时，在分闸线圈（4）中通以直流电流，该电流所产生的磁场使动铁心所受的吸力减小，当此电流增大到一定值时，动铁心（2）所受的吸力之和小于动铁心（1）上的机械负载，此时动铁心向下运动。动铁心向下运动过程中，上端的磁阻增大，下端的磁阻减小。静铁心的上磁极对动铁心的吸力减小，下磁极对动铁心（1）的吸力增大。动铁心（1）向下的合力增大，使动铁心加速向下运动。这一过程一直持续到分闸动作结束为止。此时，永磁机构在永磁体（5、6）磁力的作用下，一直保持在分闸位置。合闸过程与分闸过程正好相反：在合闸线圈（3）中通电，线圈电流在下部间隙中产生反磁场，动铁心上受到的总吸力减小，当吸力小于动铁心上的机构负荷时，动铁心向上运动，最后达到合闸位置，合闸过程结束。在永磁体磁力的作用下，永磁机构保持在合闸位置。
[0004]传统双稳态永磁操动机构的结构主要是永磁体、电磁线圈、以及动铁芯等零件均安装在外磁轭（静铁芯）内部，其永磁磁通量与电磁磁通量共用磁路，在电磁驱动过程中，其铁芯会携带较大磁通穿过非工作电磁线圈，从而降低线圈工作效率，此外，两个电磁线圈布置在同一个腔体内，还会产生耦合效应，进一步降低了电磁线圈的工作效率，从而降低机构的出力特性，使断路器刚分速度、刚合速度难以提高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种分离磁路型双稳态永磁操动机构，克服现有技术的不足，简化保持机构结构，提高可靠性，使出力特性更稳定，提高各功能部分的磁路分离后断路器的刚分速度和刚合速度，避免电磁线圈产生耦合影响工作效率，进一步优化双稳态永磁操动机构的性能。
[0006]为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种分离磁路型双稳态永磁操动机构，包括保持机构、合闸驱动机构和分闸驱动机构，各部分机构之间通过驱动杆实现连接，其特征在于，所述合闸驱动机构设置在保持机构的上方，所述分闸驱动机构设置在保持机构的下方，所述保持机构设置于由上隔磁板、下隔磁板和立柱、螺栓组成的隔磁框架中。
[0007]所述保持机构，包括：水平设置在上隔磁板下方的上端板；水平设置在下隔磁板上方的下端板；设置在所述上端板与下端板之间的外磁轭；均匀环形分布在所述外磁轭内侧的永磁体，永磁体的磁极方向沿径向分布；设置在所述永磁体内侧的集磁环；设置在集磁环
内部的保持铁芯，保持铁芯与驱动杆固定连接；分别设置在永磁体上侧和下侧的导向环。
[0008]所述合闸驱动机构，包括：与所述上隔磁板的顶部固定连接的合闸静铁芯；设置在所述合闸静铁芯上方的合闸动铁芯，合闸动铁芯与驱动杆固定连接；镶嵌在所述合闸静铁芯内的合闸线圈，当合闸动铁芯和合闸静铁芯耦合后，形成磁闭合回路。
[0009]所述分闸驱动机构，包括：与所述下隔磁板的底侧固定连接的分闸静铁芯；设置在所述分闸静铁芯下部的分闸动铁芯，分闸动铁芯与驱动杆固定连接；镶嵌在所述分闸静铁芯内的分闸线圈，当分闸动铁芯和分闸静铁芯耦合后，形成磁闭合回路。
[0010]所述合闸线圈的上侧、下侧和内侧设置有连续的磁屏蔽层，合闸驱动机构在合闸驱动过程中，由合闸线圈产生的磁通量仅作用于所述合闸动铁芯与所述合闸静铁芯之间形成的工作气隙。
[0011]所述分闸线圈的上侧、下侧和内侧设置有连续的磁屏蔽层，分闸驱动机构在分闸驱动过程中，由分闸线圈产生的磁通量仅作用于所述分闸动铁芯与所述分闸静铁芯之间形成的工作气隙。
[0012]所述磁屏蔽层为0.5
‑
3mm的6系铝合金。
[0013]所述导向环的材质为聚四氟乙烯环。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1）合闸驱动机构与保持机构通过设置在两部分机构之间的上隔磁板实现磁路完全分离，分闸驱动机构与保持机构通过设置在两部分机构之间的下隔磁板实现磁路完全分离，在合闸或分闸驱动过程中，合闸或分闸驱动机构的工作磁路与保持机构的工作磁路完全隔离，可有效避免工作过程中因磁路耦合问题而降低合闸或分闸驱动线圈工作效率；2）合闸驱动机构在合闸驱动过程中，由合闸线圈产生的磁通量仅作用于合闸动铁芯与合闸静铁芯之间形成的工作气隙；分闸驱动机构在分闸驱动过程中，由分闸线圈产生的磁通量仅作用于分闸动铁芯与分闸静铁芯之间形成的工作气隙，当合闸或分闸驱动机构的工作磁路与保持机构的工作磁路解耦后，可有效降低合闸或分闸线圈的始动安匝数，进而降低合闸或分闸操作功率，有效提高机构工作效率及断路器的刚分速度及刚合速度。
附图说明
[0015]图1是本专利技术实施例结构示意图；图2是传统双稳态永磁操动机构结构示意图。
[0016]图中：1
‑
静铁心；2
‑
动铁心；3
‑
合闸线圈；4
‑
分闸线圈；5
‑
永磁铁；6
‑
永磁铁；7
‑
驱动杆；8
‑
合闸驱动机构；9
‑
保持机构；10
‑
分闸驱动机构；11
‑
隔磁框架；12
‑
驱动杆；21
‑
导向环；22
‑
永磁体；23
‑
保持铁芯；24
‑
集磁环；25
‑
外磁轭；26
‑
上端板；27
‑
下端板；101
‑
上隔磁板、102
‑
下隔磁板；103
‑
立柱、104
‑
螺栓；201
‑
合闸静铁芯；202
‑
合闸动铁芯，203
‑
合闸线圈；301
‑
分闸静铁芯；302
‑
分闸动铁芯，303
‑
分闸线圈。
具体实施方式
[0017]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0018]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体
实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]通常在此处附图中描述和显示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分离磁路型双稳态永磁操动机构，包括保持机构、合闸驱动机构和分闸驱动机构，各部分机构之间通过驱动杆实现连接，其特征在于，所述合闸驱动机构设置在保持机构的上方，所述分闸驱动机构设置在保持机构的下方，所述保持机构设置于由上隔磁板、下隔磁板和立柱、螺栓组成的隔磁框架中。2.根据权利要求1所述的一种分离磁路型双稳态永磁操动机构，其特征在于，所述保持机构，包括：水平设置在上隔磁板下方的上端板；水平设置在下隔磁板上方的下端板；设置在所述上端板与下端板之间的外磁轭；均匀环形分布在所述外磁轭内侧的永磁体，永磁体的磁极方向沿径向分布；设置在所述永磁体内侧的集磁环；设置在集磁环内部的保持铁芯，保持铁芯与驱动杆固定连接；分别设置在永磁体上侧和下侧的导向环。3.根据权利要求1所述的一种分离磁路型双稳态永磁操动机构，其特征在于，所述合闸驱动机构，包括：与所述上隔磁板的顶部固定连接的合闸静铁芯；设置在所述合闸静铁芯上方的合闸动铁芯，合闸动铁芯与驱动杆固定连接；镶嵌在所述合闸静铁芯内的合闸线圈，当合闸动铁芯和合闸静铁芯耦合后，形成磁闭合回路。4.根据权利要求1所述的一种分离磁路型...

【专利技术属性】
技术研发人员：金凤阳，孙铁山，郭伟，刘贺，娄明，张秩瑞，
申请(专利权)人：正勤电气沈阳有限公司，
类型：发明
国别省市：