具有行程和力学特性自动补偿功能的双稳态永磁机构制造技术

本发明专利技术公开了一种具有行程和力学特性自动补偿功能的双稳态永磁机构，包括导磁筒、合闸位导磁板、分闸位导磁板、合闸线圈绕组、分闸线圈绕组、永磁体、导磁环、动铁芯和操作杆，当该双稳态永磁机构处于合闸位置时，动铁芯朝向合闸位导磁板的第一侧与合闸位导磁板之间形成有能够对真空断路器的触头烧损程度进行补偿的行程补偿气隙，并在动铁芯的第一侧上设置有补偿弹簧，补偿弹簧能够随着行程补偿气隙的变化而发生形变，用以抵消永磁体因所述行程补偿气隙变化而产生的永磁吸力变化。该双稳态永磁机构具有自动补偿功能，可确保全寿命期内的真空断路器的整体动作特性曲线基本不发生改变，使得真空断路器整体特性稳定可靠。使得真空断路器整体特性稳定可靠。使得真空断路器整体特性稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
具有行程和力学特性自动补偿功能的双稳态永磁机构


[0001]本专利技术涉及双稳态永磁机构
，尤其涉及一种具有行程和力学特性自动补偿功能的双稳态永磁机构。

技术介绍

[0002]双稳态永磁机构是一种在真空开关(或称真空断路器)中用来驱动真空灭弧室动触头做分合闸运动的机构。永磁机构的工作状态可以分为合闸操作、分闸操作和保持状态，保持状态由永磁体提供磁力，使动铁芯稳定地保持在分闸或合闸位置。而进行分闸或合闸操作时，需要给相应的分闸线圈或合闸线圈通上足够的电流，提供一个可以克服永磁体保持力的电磁力，驱动动铁芯和操作杆动作，进而带动动触头做分、合闸运动。
[0003]公知的，真空开关在其寿命期内工作时，动触头会随着分合闸操作的循环进行而产生烧损，并且随着烧损的累加，触头行程会发生改变。为了解决这一技术弊端，传统的双稳态永磁机构中额外增加了一个用于超行程补偿的分闸弹簧组件，但该分闸弹簧组件的使用，会使得永磁机构的尺寸增大、结构复杂化、成本增加。并且，该分闸弹簧组件的补偿量还会随着触头烧损程度的增加而逐步减少，使得真空开关的运动特性变差，回路电阻、接通能力等电气性能发生逐步衰减。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]为了克服上述缺陷，本专利技术提供了一种双稳态永磁机构，一方面其具有自动补偿功能，可确保全寿命期内的真空断路器的整体动作特性曲线基本不发生改变，使得真空断路器整体特性稳定可靠；另一方面其改进结构简单、小巧、成本低，易生产实施。
[0006]本专利技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有行程和力学特性自动补偿功能的双稳态永磁机构，包括导磁筒、合闸位导磁板、分闸位导磁板、合闸线圈绕组、分闸线圈绕组、永磁体、导磁环、动铁芯和操作杆，其中，所述导磁筒为中空筒状结构，所述合闸位导磁板和所述分闸位导磁板分别固定连接于所述导磁筒的轴向两端上，所述合闸线圈绕组、所述永磁体和所述分闸线圈绕组沿所述导磁筒轴向依次设置于所述导磁筒中，同时所述合闸线圈绕组还靠近于所述合闸位导磁板，所述分闸线圈绕组还靠近于所述分闸位导磁板，所述导磁环固定于所述永磁体的内侧上，且所述导磁环还与所述合闸线圈绕组、所述分闸线圈绕组、所述合闸位导磁板及所述分闸位导磁板一起合围成一活动腔，所述动铁芯活动内置于所述活动腔中，所述操作杆紧固插置于所述动铁芯中，同时所述操作杆的两端还分别活动伸置于所述合闸位导磁板和所述分闸位导磁板外；当该双稳态永磁机构处于合闸位置时，所述动铁芯朝向所述合闸位导磁板的第一侧与所述合闸位导磁板之间形成有能够对真空断路器的触头烧损程度进行补偿的行程补偿气隙，并在所述动铁芯的第一侧上设置有补偿弹簧，所述补偿弹簧能够随着所述行程补偿气隙的变化而发生形变，用以抵消所述永磁体因所述行程补偿气隙变化而产生的永磁吸力变化。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述行程补偿气隙与真空断路器的触头烧损程度成反比例关系。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，在所述动铁芯的第一侧上凹设有安装孔A；所述补偿弹簧的一端固定于所述安装孔A中，所述补偿弹簧的另一端为自由端、并能够在所述动铁芯带动下弹性抵接于所述合闸位导磁板内壁上。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述动铁芯为由电工纯铁制成的圆柱体结构，所述安装孔A形成于所述动铁芯朝向所述合闸位导磁板的第一轴侧上、并与所述动铁芯呈同轴线布置；
[0010]所述补偿弹簧的一端固定于所述安装孔A中的同时，所述补偿弹簧还套设于所述操作杆外。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述导磁筒具有一为中空圆筒状的筒主体和一圈一体凸设于所述筒主体内壁上的安装环台，所述安装环台与所述筒主体呈同中心轴线布置；
[0012]所述合闸位导磁板具有一为平板状的板主体A和一为圆环体并一体设置于所述板主体A内壁上的止挡环台A；
[0013]所述分闸位导磁板具有一为平板状的板主体B和一为圆环体并一体设置于所述板主体B内壁上的止挡环台B；
[0014]其中，所述板主体A和所述板主体B分别固定连接于所述筒主体的轴向两端上，所述止挡环台A和所述止挡环台B分别伸入所述筒主体中、并同时与所述筒主体呈同中心轴线布置，另外，所述止挡环台A和所述止挡环台B的内、外径大小还均相等。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述合闸线圈绕组具有骨架A和绕设于所述骨架A上的铜漆包线圈，所述合闸线圈绕组设置于所述安装环台朝向所述合闸位导磁板的第一侧与所述板主体A内壁之间，并且所述止挡环台A外壁还对所述合闸线圈绕组进行止挡限位；
[0016]所述分闸线圈绕组具有骨架B和绕设于所述骨架B上的铜漆包线圈，所述分闸线圈绕组设置于所述安装环台朝向所述分闸位导磁板的第二侧与所述板主体B内壁之间，并且所述止挡环台B外壁还对所述分闸线圈绕组进行止挡限位；
[0017]所述永磁体为若干个，若干所述永磁体等距环列地固定设置于所述安装环台背向所述筒主体的内壁上；所述导磁环固定连接于若干所述永磁体背向所述安装环台的内壁上。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述骨架A和所述骨架B均采用工字轮结构，所述止挡环台A和所述止挡环台B分别对应的伸入所述骨架A和所述骨架B的中心内孔中；
[0019]另外，所述骨架A和所述骨架B的中心内孔的内壁，还分别与所述导磁环内壁之间相齐平设置。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，所述动铁芯为由电工纯铁制成的圆柱体结构，其居中设置有沿其轴向延伸并分别贯穿其轴向两侧的安装孔B，所述操作杆紧固插置于所述安装孔B中；另外，所述板主体A和所述板主体B上均分别设置有与所述止挡环台A内径大小相等的穿孔，以供所述操作杆活动穿过。
[0021]本专利技术的有益效果是：1)本专利技术通过在所述动铁芯朝向所述合闸位导磁板的第一侧上设置有可发生形变的补偿弹簧，当该双稳态永磁机构处于合闸位置状态时，所述补偿弹簧能够随着所述动铁芯第一侧与所述合闸位导磁板之间的所述行程补偿气隙的变化而
发生形变，用以抵消所述永磁体因所述行程补偿气隙变化而产生的永磁吸力变化，从而可确保全寿命期内的真空断路器的整体动作特性曲线基本不发生改变，保持机构固有的分闸特性，使得真空断路器整体特性稳定可靠。2)相较于传统双稳态永磁机构中的分闸弹簧组件，本专利技术所采用的补偿弹簧结构简单、小巧、成本低，易生产实施。另外，本专利技术通过结构改进，还可省略传统的分闸弹簧组件，极大地缩短了真空断路器的固有分闸时间。
附图说明
[0022]图1为本专利技术所述具有行程和力学特性自动补偿功能的双稳态永磁机构处于分闸位置状态下的立体结构示意图；
[0023]图2为本专利技术所述具有行程和力学特性自动补偿功能的双稳态永磁机构处于分闸位置状态下的侧视结构示意图；
[0024]图3为图2所示双稳态永磁机构的A
‑
A剖面结构示意图；
[0025]图4为本专利技术所述双稳态永磁机构处于合闸位置状态下的剖面结构示意图；
[0026]图5为图3中所示导磁筒、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有行程和力学特性自动补偿功能的双稳态永磁机构，包括导磁筒(1)、合闸位导磁板(2)、分闸位导磁板(3)、合闸线圈绕组(4)、分闸线圈绕组(5)、永磁体(6)、导磁环(7)、动铁芯(8)和操作杆(9)，其中，所述导磁筒(1)为中空筒状结构，所述合闸位导磁板(2)和所述分闸位导磁板(3)分别固定连接于所述导磁筒(1)的轴向两端上，所述合闸线圈绕组(4)、所述永磁体(6)和所述分闸线圈绕组(5)沿所述导磁筒(1)轴向依次设置于所述导磁筒(1)中，同时所述合闸线圈绕组(4)还靠近于所述合闸位导磁板(2)，所述分闸线圈绕组(5)还靠近于所述分闸位导磁板(3)，所述导磁环(7)固定于所述永磁体(6)的内侧上，且所述导磁环(7)还与所述合闸线圈绕组(4)、所述分闸线圈绕组(5)、所述合闸位导磁板(2)及所述分闸位导磁板(3)一起合围成一活动腔，所述动铁芯(8)活动内置于所述活动腔中，所述操作杆(9)紧固插置于所述动铁芯(8)中，同时所述操作杆(9)的两端还分别活动伸置于所述合闸位导磁板(2)和所述分闸位导磁板(3)外；其特征在于：当该双稳态永磁机构处于合闸位置时，所述动铁芯(8)朝向所述合闸位导磁板(2)的第一侧与所述合闸位导磁板(2)之间形成有能够对真空断路器的触头烧损程度进行补偿的行程补偿气隙，并在所述动铁芯(8)的第一侧上设置有补偿弹簧(10)，所述补偿弹簧(10)能够随着所述行程补偿气隙的变化而发生形变，用以抵消所述永磁体(6)因所述行程补偿气隙变化而产生的永磁吸力变化。2.根据权利要求1所述的具有行程和力学特性自动补偿功能的双稳态永磁机构，其特征在于：所述行程补偿气隙与真空断路器的触头烧损程度成反比例关系。3.根据权利要求1所述的具有行程和力学特性自动补偿功能的双稳态永磁机构，其特征在于：在所述动铁芯(8)的第一侧上凹设有安装孔A(80)；所述补偿弹簧(10)的一端固定于所述安装孔A(80)中，所述补偿弹簧(10)的另一端为自由端、并能够在所述动铁芯(8)带动下弹性抵接于所述合闸位导磁板(2)内壁上。4.根据权利要求3所述的具有行程和力学特性自动补偿功能的双稳态永磁机构，其特征在于：所述动铁芯(8)为由电工纯铁制成的圆柱体结构，所述安装孔A(80)形成于所述动铁芯(8)朝向所述合闸位导磁板(2)的第一轴侧上、并与所述动铁芯(8)呈同轴线布置；所述补偿弹簧(10)的一端固定于所述安装孔A(80)中的同时，所述补偿弹簧(10)还套设于所述操作杆(9)外。5.根据权利要求1所述的具有行程和力学特性自动补偿功能的双稳态永磁机构，其特征在于：所述导磁筒(1)具有一...

【专利技术属性】
技术研发人员：程肇平，郭军营，李永明，覃奀垚，
申请(专利权)人：昆山国力大功率器件工业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：