一种永磁机构制造技术

本发明专利技术提供一种永磁机构，用于驱动永磁开关的极柱，包括永磁保持组件、电磁线圈、动铁芯，其中：所述永磁保持组件包括依次搭接的内磁轭、永磁铁和外磁轭；所述动铁芯与所述极柱固定连接；所述永磁机构处于第一状态时，所述永磁保持组件与所述动铁芯的上表面搭接，形成两个活动搭接面，所述永磁保持组件与所述动铁芯在两个所述活动搭接面之间形成一个空腔，所述电磁线圈设置在所述空腔内并与所述永磁保持组件固定连接，用于提供使动铁芯产生朝向或远离所述永磁保持组件的力；所述永磁机构处于第二状态时，所述动铁芯的上表面与所述永磁保持组件分离。本发明专利技术的永磁机构尺寸小，能够直接安装在传统VS1开关的极柱下方。接安装在传统VS1开关的极柱下方。接安装在传统VS1开关的极柱下方。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁机构


[0001]本专利技术涉及电力中压开关设备领域，尤其涉及一种永磁机构。

技术介绍

[0002]中压开关是电力领域中重要的设备，在中压开关领域，VS1型开关是中压配电领域主流的开关设备，VS1型开关的操动机构目前主要以弹簧机构为主，近十年，以永磁机构作为操动机构的VS1永磁开关产品开始逐渐增多，此两类开关均为拐臂杠杆式（弹簧操动机构或永磁机构与极柱前后水平布置，通过拐臂杠杆的结构形式来驱动极柱，该设计的初衷也是为了开关产品的小型化）。
[0003]随着电网系统对开关控制的要求越来越高，特别是在相控
，普通弹簧操作机构驱动的开关已经不能满足精准控制的要求，即使是拐臂杠杆结构形式的永磁开关，因为布局仍然是拐臂杠杆式，拥有拐臂杠杆结构的诸多缺陷，目前效果并不理想，为了解决开关精准控制的难题，业内均采用直驱结构形式，摒弃拐臂杠杆式的布局，直驱式永磁开关是将永磁机构安装于极柱正下方，永磁机构直接连着绝缘拉杆，中间省去拐臂杠杆，此布局极大提高了开关控制精度，由于永磁机构高度太高，标准VS1外形无法做到将永磁机构直接安装于极柱正下方，现有技术中，部分方案将开关尺寸加高，采用非标尺寸，增加极柱下方高度空间，将常规永磁机构安装于极柱下方；部分方案在标准VS1开关外形尺寸的基础上，采用特制的灭弧室（该灭弧室对触头压力要求很小，是常规灭弧室触头压力的约1/3），因此永磁机构所需克服的负载极大的降低，永磁机构的体积也随之负载降低而设计得更小，即使如此，该永磁机构的高度仍超过了极柱底下空间的高度，所以该方案不仅采用特制灭弧室，仍需定制化的固封极柱和定制化的绝缘拉杆，将永磁机构超出高度的部分空间塞入极柱内部（借用了极柱下部空间）。
[0004]综上所述，现有技术中的方案需要采用非标尺寸或定制部件，大大提升了制作成本以及结构的复杂程度，无法将永磁机构直接设置在标准VS1开关的极柱正下方。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的不足之处，本专利技术提出了一种永磁机构，解决了当前直驱式永磁机构高度太高，无法安装于传统极柱正下方的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供一种永磁机构，用于驱动永磁开关的极柱，包括永磁保持组件、电磁线圈、动铁芯，其中：所述永磁保持组件包括内磁轭、沿着径向远离所述内磁轭方向设置的永磁铁和外磁轭，所述内磁轭、永磁铁、外磁轭间依次搭接；所述动铁芯与所述极柱固定连接；所述永磁机构处于第一状态时，所述永磁保持组件与所述动铁芯的上表面搭接，形成两个活动搭接面，所述永磁保持组件与所述动铁芯在两个所述活动搭接面之间形成一
个空腔，所述电磁线圈设置在所述空腔内并与所述永磁保持组件固定连接，用于提供使动铁芯产生朝向或远离所述永磁保持组件的力；此时，所述内磁轭、永磁铁、外磁轭、动铁芯形成闭合磁路，使所述动铁芯保持在当前位置；所述永磁机构处于第二状态时，所述动铁芯的上表面与所述永磁保持组件分离；所述空腔的尺寸与所述电磁线圈的尺寸适应，使得所述空腔刚好能够设置所述电磁线圈。
[0007]在一些实施例中，本专利技术还具有以下技术特征：所述动铁芯的直径大于所述动铁芯的最大厚度。
[0008]还包括底板，所述底板设置在所述动铁芯下方，与所述永磁保持组件固定连接。
[0009]还包括斥力组件，所述斥力组件包括平行设置的斥力线圈和斥力盘，所述斥力线圈通电时，驱动所述斥力盘远离所述斥力线圈，其中，所述斥力盘设置在所述动铁芯的上表面和/或所述动铁芯的下表面，所述斥力线圈设置在所述内磁轭的下表面和/或所述底板的上表面。
[0010]所述斥力盘以嵌入的方式与所述动铁芯连接，所述斥力线圈以嵌入的方式与所述内磁轭和/或所述底板连接。
[0011]还包括安装板和支撑杆，其中，所述安装板的下表面与所述永磁保持组件的上表面固定连接，所述安装板与所述底板通过所述支撑杆固定连接。
[0012]还包括弹簧，所述弹簧设置在所述动铁芯与所述安装板之间，在由所述第二状态切换为所述第一状态时储能，由所述第一状态切换为第二状态时释能。
[0013]所述支撑杆穿过所述动铁芯，所述弹簧套设在所述支撑杆外部。
[0014]所述弹簧设置在所述动铁芯与所述永磁保持组件之间，所述弹簧位于所述动铁芯中心。
[0015]还包括缓冲组件，所述缓冲组件包括设置在底板上表面的缓冲器与设置在所述动铁芯上，与所述缓冲器配合的缓冲器压板，所述缓冲组件用于在所述第一状态切换为所述第二状态时为所述动铁芯提供缓冲。
[0016]还包括顶针，所述顶针的一端与所述底板固定连接，另一端与所述电磁线圈接触，用于支撑所述电磁线圈，所述动铁芯上开设有供所述顶针通过的孔。
[0017]还包括连接杆，所述连接杆设置在所述动铁芯中心，从上至下依次穿过所述永磁保持组件和所述动铁芯，所述连接杆与所述动铁芯固定连接，所述动铁芯通过所述连接杆与所述极柱固定连接。
[0018]所述永磁保持组件上表面面积与所述动铁芯下表面面积之比小于或等于1，所述永磁保持组件最厚处的厚度与所述动铁芯最薄处的厚度之和与所述永磁保持组件最薄处的厚度与所述动铁芯最厚处的厚度之和相同，且所述永磁保持组件最薄处与所述动铁芯最薄处形成所述空腔，所述空腔纵向尺寸与所述电磁线圈纵向尺寸相当。
[0019]所述外磁轭设置于所述电磁线圈的外侧，所述内磁轭设置于所述电磁线圈的上方，所述永磁铁设置于所述内磁轭和所述外磁轭之间；所述动铁芯的最大径向尺寸与所述永磁保持组件的最大径向尺寸一致，所述永磁保持组件的最大轴向尺寸略大于所述内磁轭的轴向尺寸与所述电磁线圈的轴向尺寸之和；通过控制所述电磁线圈的通电方向驱动所述第一状态和所述第二状态之间的切换。
[0020]两个所述活动搭接面为第一活动搭接面和第二活动搭接面；所述永磁保持组件的上表面至第二活动搭接面的纵向尺寸大于所述永磁保持组件的上表面至第一活动搭接面的纵向尺寸，且大于第一活动搭接面至第二活动搭接面的纵向尺寸；所述永磁保持组件位于第一活动搭接面处的横向直径大于所述动铁芯位于第一活动搭接面处的横向直径，且小于所述动铁芯位于第二活动搭接面处的横向直径和所述永磁保持组件的横向直径；所述动铁芯的下表面至第一活动搭接面的纵向尺寸大于所述动铁芯的下表面至第二活动搭接面的纵向尺寸，且大于第一活动搭接面至第二活动搭接面的纵向尺寸；所述动铁芯位于第一活动搭接面处的横向直径小于动铁芯位于第二活动搭接面处的横向直径；所述第一活动搭接面至第二活动搭接面的纵向尺寸等于所述永磁保持组件的上表面至第二活动搭接面的纵向尺寸减去所述永磁保持组件的上表面至第一活动搭接面的纵向尺寸，且等于所述动铁芯的下表面至第一活动搭接面的纵向尺寸减去所述动铁芯的下表面至第二活动搭接面的纵向尺寸。
[0021]所述电磁线圈用于切换所述第一状态和所述第二状态；在所述第一状态或所述第二状态之间切换时，所述永磁机构的纵向高度均小于70mm，所述外磁轭远离所述极柱的表面与所述极柱纵向中轴线之间的横向距离保持不变。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁机构，用于驱动永磁开关的极柱，其特征在于，包括永磁保持组件、电磁线圈、动铁芯，其中：所述永磁保持组件包括内磁轭、沿着径向远离所述内磁轭方向设置的永磁铁和外磁轭，所述内磁轭、永磁铁、外磁轭间依次搭接；所述动铁芯与所述极柱固定连接；所述永磁机构处于第一状态时，所述永磁保持组件与所述动铁芯的上表面搭接，形成两个活动搭接面，所述永磁保持组件与所述动铁芯在两个所述活动搭接面之间形成一个空腔，所述电磁线圈设置在所述空腔内并与所述永磁保持组件固定连接，用于提供使动铁芯产生朝向或远离所述永磁保持组件的力；此时，所述内磁轭、永磁铁、外磁轭、动铁芯形成闭合磁路，使所述动铁芯保持在当前位置；所述永磁机构处于第二状态时，所述动铁芯的上表面与所述永磁保持组件分离；所述空腔的尺寸与所述电磁线圈的尺寸适应，使得所述空腔刚好能够设置所述电磁线圈。2.根据权利要求1所述的永磁机构，其特征在于，所述动铁芯的直径大于所述动铁芯的最大厚度。3.根据权利要求1或2任一项所述的永磁机构，其特征在于，还包括底板，所述底板设置在所述动铁芯下方，与所述永磁保持组件固定连接。4.根据权利要求3所述的永磁机构，其特征在于，还包括斥力组件，所述斥力组件包括平行设置的斥力线圈和斥力盘，所述斥力线圈通电时，驱动所述斥力盘远离所述斥力线圈，其中，所述斥力盘设置在所述动铁芯的上表面和/或所述动铁芯的下表面，所述斥力线圈设置在所述内磁轭的下表面和/或所述底板的上表面。5.根据权利要求4所述的永磁机构，其特征在于，所述斥力盘以嵌入的方式与所述动铁芯连接，所述斥力线圈以嵌入的方式与所述内磁轭和/或所述底板连接。6.根据权利要求3所述的永磁机构，其特征在于，还包括安装板和支撑杆，其中，所述安装板的下表面与所述永磁保持组件的上表面固定连接，所述安装板与所述底板通过所述支撑杆固定连接。7.根据权利要求6所述的永磁机构，其特征在于，还包括弹簧，所述弹簧设置在所述动铁芯与所述安装板之间，在由所述第二状态切换为所述第一状态时储能，由所述第一状态切换为第二状态时释能。8.根据权利要求7所述的永磁机构，其特征在于，所述支撑杆穿过所述动铁芯，所述弹簧套设在所述支撑杆外部。9.根据权利要求7所述的永磁机构，其特征在于，所述弹簧设置在所述动铁芯与所述永磁保持组件之间，所述弹簧位于所述动铁芯中心。10.根据权利要求3所述的永磁机构，其特征在于，还包括缓冲组件，所述缓冲组件包括设置在底板上表面的缓冲器与设置在所述动铁芯上，与所述缓冲器配合的缓冲器压板，所述缓冲组件用于在所述第一状态切换为所述第二状态时为所述动铁芯提供缓冲。11.根据权利要求3所述的永磁机构，其特征在于，还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎海涛，叶波，朱守焰，廖世棠，
申请(专利权)人：深圳市国立智能电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：