一种旋转速度与磁场强度大小可调灭弧单元新结构制造技术

本发明专利技术公开了一种旋转速度与磁场强度大小可调灭弧单元新结构，该新型结构由灭弧单元、磁场线圈单元、导电滑环单元、交流电机以及连接导线单元组成。该结构可实现灭弧单元外加磁场线圈随交流电机转轴旋转产生旋转横向磁场的效果；并且灭弧单元外加磁场旋转速度可随交流电机转速变化，能够在断路器开断过程中改变磁场力大小，实现对电弧的调控。本发明专利技术实现灭弧单元、磁场线圈单元、导电滑环单元、交流电机以及连接导线单元的有效配合，有效增强灭弧单元内部的横向磁场，减少电弧燃烧时间，提高吹弧能力；磁场线圈在水平方向上的旋转增加了横向磁场力，且其旋转速度可控，大大增强了对外部横向磁场的调控精度，从而实现对电弧的调控，有效增强灭弧单元的可靠性。有效增强灭弧单元的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种旋转速度与磁场强度大小可调灭弧单元新结构


[0001]本专利技术涉及一种一种旋转速度与磁场强度大小可调灭弧单元新结构，属于断路器领域。

技术介绍

[0002]近年来，交直流电网柔性共济模式已经成为现代电力系统发展的主要形态，系统中的电力负载呈现越来越强的多样性，从需求侧看，伴随光伏发电、风力发电、燃料电池、储能设备以及电动汽车等分布式能源与各类交直流装备的快速发展，各类设备及其所在系统容量与技术参数增长迅速。交直流开关作为电力系统的安全卫士，在电力系统出现故障或者异常时，需要其在规定时间内承载或开断故障电流，是电力系统中不可或缺的设备。目前已有的断路器产品和实验装置都是通过改变触头结构(如开槽的角度、位置、深度、形状等)、触头片的材料参数(CuCr25、CuCr50、在CuCr合金中添加石墨等)等实现对灭弧单元内部磁场的调控，但上述方式对磁场的调控范围小。因此设计出一种更大范围、更准精度，磁吹能力更强的结构是很必要的。

技术实现思路

[0003]专利技术目的
[0004]本专利技术实例提供了一种旋转速度与磁场强度大小可调灭弧单元新结构，该结构可实现灭弧单元外加磁场线圈随交流电机转轴旋转产生旋转横向磁场的效果，同时灭弧单元开合期间产生横向磁场与灭弧单元内部触头产生的磁场相互配合，突破了传统灭弧单元只靠内部磁场吹弧调控的限制，大大增强了断路器灭弧单元对电弧的调控能力；同时灭弧单元外加磁场旋转速度可随交流电机转速变化，能够在断路器开断过程中改变磁场力大小，从而实现对电弧的调控。
[0005]技术方案
[0006]第一方面，本专利技术实例提供了一种通过导电滑环实现交流电机转轴控制断路器灭弧单元外加横向旋转磁场新结构，包括灭弧单元、磁场线圈单元、导电滑环单元、交流电机以及连接导线单元；
[0007]其中，所述灭弧单元与交流电机同轴串联；所述导电滑环单元固定在所述交流电机转轴上；所述磁场线圈单元与灭弧单元同轴，其位置放置于合闸状态下动静触头接触平面的同一水平面处；所述导电滑环通过所述连接导线单元与所述磁场线圈相连接；所述磁场线圈通电产生磁场与所述灭弧单元内部磁场相互配合，产生磁吹力进行灭弧，二者相互配从而实现对横向磁场力的调控；所述交流电机通过控制所述导电滑环控制所述磁场线圈旋转速度，进而调控横向磁场的旋转速度。
[0008]进一步而言，所述磁场线圈单元包括磁场线圈、导出线套管两部分；
[0009]其中，所述磁场线圈与所述导出线套管连接，所述磁场线圈竖直放置；所述磁场线圈为圆形结构；所述磁场线圈出线通过导出线套管与外部电路连接；所述磁场线圈单元通
电产生磁场时与所述灭弧单元内部磁场相互配合，产生磁吹力进行吹弧。
[0010]进一步而言，所述导电滑环单元包括外部固定部分以及内部旋转部分；
[0011]其中，所述导电滑环单元固定在交流电机转轴上，交流电机转轴穿过所述导电滑环中心通孔，且二者通过所述导电滑环可旋转部分螺丝进行固定；所述导电滑环内部旋转部分与所述磁场线圈通过所述连接导线单元连接，外部电路与所述导电滑环外部固定端相连。
[0012]进一步而言，所述交流电机包括交流电机转轴、变速箱、电机外壳三部分；
[0013]其中，通过对变速箱调控电机转轴的旋转速度，从而实现对导电滑环单元旋转速度的调控，从而实现对磁场线圈旋转速度的调控，从而改变外加横向磁场的旋转速度，实现对灭弧单元内部电弧的调控。
[0014]进一步而言，所述磁场线圈外壳为绝缘结构。
[0015]本专利技术实施例中灭弧单元、磁场线圈、导电滑环单元、交流电机、连接导线单元五者有效结合，可以有效增强灭弧单元内部的横向磁场，减少电弧燃烧时间，提高吹弧能力，从而提高开关的开断能力。同时磁场线圈的旋转速度可通过交流电机变速箱进行人为调节从而找到最有利灭弧单元开断的速度。并且能改变旋转速度的外加横向磁场能灵活改变灭弧单元内部磁场，其既可以与灭弧单元内部横向磁场叠加，增强水平方向的旋转磁场力，同时还能与灭弧单元内部纵向磁场相互配合，使电弧在纵向方向上保持形态的同时能够在触头表面横向运动，可有效增强灭弧单元的开断可靠性。
附图说明
[0016]图1是本专利技术实施例提供的一种旋转速度与磁场强度大小可调灭弧单元新结构的结构示意图；
[0017]图2是本专利技术实施例提供的一种旋转速度与磁场强度大小可调灭弧单元新结构具体结构示意图；
具体实施方式
[0018]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅出示了与本专利技术相关的部分结构而非全部结构。
[0019]图1是本专利技术实例提供的一种旋转速度与磁场强度大小可调灭弧单元新结构的示意图，如图1所示，该外加旋转磁场的灭弧单元新结构包括灭弧单元100、磁场线圈单元200、导电滑环单元300，交流电机400；其中交流电机400、与灭弧单元100呈同轴串联结构；导电滑环单元300固定在交流电机400转轴上，且保持同心的位置关系；其中灭弧单元100此处不做要求；磁场线圈单元200的放置与灭弧单元100平齐；磁场线圈单元200的作用范围是动静触头之间开距部分；导电滑环300包含两个部分，一是内部可旋转部分，二是外部固定部分，内部旋转部分与交流电机400转轴固定，本申请对固定位置不做限定，外部固定部分则与外电路相连接起通电作用；磁场线圈单元200与导电滑环单元300通过连接导线单元500相连接；交流电机400可通过调节变速箱以实现对转轴转速的调控从而达到改变磁场线圈200的旋转速度的目的。
[0020]该方案的优点是可以有效增强灭弧单元内部的横向磁场，同时能够人为调节灭弧单元外加旋转磁场的旋转速度，减少电弧燃烧时间，提高吹弧能力，提高开关的开断能力，为改变现阶段灭弧单元开断能力受到开距与电流限制提供了一种有效的解决方法。
[0021]进一步地，图2是本专利技术实施例中的一种旋转速度与磁场强度大小可调灭弧单元新结构具体结构示意图，如图2所示，磁场线圈单元200具体放置位置根据断路器灭弧单元合闸状态下动静触头接触平面所确定；
[0022]进一步地，继续参见图2，导电滑环单元300主要包括两部分：外部固定部分301以及内部旋转部分302，外部固定部分301与外接电源相连；内部旋转部分302与交流电机转轴401通过紧固件固定在一起，紧固件可以为绝缘钉或紧固螺丝，本申请对紧固件的数量、材料、形状不做限定，对于固定位置只要在交流电机转轴401上即可，具体固定的位置不做限定，只要能将导电滑环内部旋转部分302与交流电机转动轴401固定在一起即可；。本申请对于导电滑环300的尺寸优先选取内部通孔直径略大于交流电机转轴直径，具体型号不做限定。
[0023]进一步地，继续参见图2所示，其中交流电机400主要包括转动轴401、变速箱402，电机外壳403。其中交流电机转动轴401与导电滑环内部旋转部分302固定在一起，具体交本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋转速度与磁场强度大小可调灭弧单元新结构，其特征在于，包括灭弧单元、磁场线圈单元、导电滑环单元，交流电机、连接导线单元五部分。2.根据权利要求1所述的一种旋转速度与磁场强度大小可调灭弧单元新结构，交流电机与灭弧单元呈同轴串联结构；所述磁场线圈单元与灭弧单元同轴，其位置放置于与所述灭弧单元合闸状态时动静触头接触面的同一水平面处。3.根据权利要求1所述的一种旋转速度与磁场强度大小可调灭弧单元新结构，其特征在于所述导电滑环单元包括外部固定部分及内部旋转部分。4.根据权利要求1所述的一种旋转速度与磁场强度大小可调灭弧单元新结构，其特征在于所述交流电机包括交流电机转轴、变速箱、电机外壳。5.根据权利要求1所述的一种旋转速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓明，宋柏阳，张煦松，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：