[實用新型]開關電器操動機構

無效

• 申請號: 200620154150.9
• 申請日: 2006-12-05
• 公開（公告）號: CN201112157Y
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 李松喬;唐杰;范華鋒;唐森林
• 申請（專利權）人: 珠海方新電氣有限責任公司
• 主分類號: H01H3/28
• 分類號: H01H3/28;H01H33/38
• 代理公司: 珠海智專專利商標代理有限公司
• 代理人: 吳志鴻

技術領域

本實用新型涉及開關電器的電磁操動機構，特別是涉及依靠永久磁鐵做為合閘、分閘、接地三個工作位置中的一個、兩個或三個工作位置的保持裝置的電磁操動機構。

背景技術

為了安全可靠地操動開關電器，長時期以來，人們研發了各式各樣的動鐵心做直線運動的電磁操動機構。高強磁性的永久磁鐵(如釹鐵硼型)的問世，大大加速了用電磁操動，永磁保持合閘、分閘位置的電磁操動機構的研制，使開關電器在合閘、分閘操作后的位置保持裝置大為簡化，這類電磁操動機構取消了脫、鎖扣裝置，而采用永久磁鐵使操動機構穩定地保持在分、合閘位置，動作的零部件數目明顯減少，因而可靠性大大提高。中國專利CN2423643Y提出的一種“免維護對稱式永磁機構”，見圖1-a，由靜鐵心1、動鐵心2、永磁體5、合閘線圈4、分閘線圈6組成，靜鐵心1是雙E型對稱結構，磁路中兩個永磁體4對稱放置，動鐵心2放置在靜鐵心1的中部，可上、下做直線運動。未作分、合閘操作時，由永磁體4在靜鐵心1和動鐵心2組成的磁路中產生磁通，使動鐵心2穩定地保持在操動機構的分閘或合閘位置.當操動機構接到分閘指令時，分閘線圈5中的勵磁電流快速增長，使磁路重組，動鐵心2在線圈勵磁電流所產生的磁場力的作用下，使動鐵心2向上運動，完成操動機構的分閘操作，并切除勵磁電流，動鐵心2在永磁體4產生的磁通的作用下，可靠地維持在分閘位置，合閘與分閘過程相反。中國專利CN2423651Y提出的一種“新型永磁真空斷路器”，見圖-1b，配用的機構就是上述直動式永磁機構，為了操作真空斷路器左邊的真空滅弧室3，增加了四連桿機構：包括斷路器大軸7，大軸7右側的主拐臂4，大軸7左側操作三個動觸頭用的拐臂，動觸頭的三個絕緣拉桿等；中國專利CN2532575Y提出的一種“高壓開關永磁操動機構”，由傳動固定機構和永磁機構兩部分組成，見圖2，永磁機構包括靜鐵心1，動鐵心2，永磁體3、4、分閘線圈5、合閘線圈6，動鐵心的動作原理與上述的CN2423643Y專利相似，為了將動鐵心的直線運動轉換為主軸18的旋轉運動，用了一套至二套四連桿機構。

真空斷路器配用動鐵心做直線運動的永磁操動機構時，斷路器在分、合閘位置均用永久磁鐵保持，機械零部件的數量大大降低，總數不到10個，運動部件減少到一件，在機械壽命(可達10萬次)和可靠性方面，優于當前通用的電磁機構和彈簧機構，又將電磁操動機構的操作壽命和產品的可靠性提升到更高的水平。

開關電器在配用上述鐵心做直線運動的電磁操動機構時，也有一些不足之處：

1)如果開關電器中的主軸是以旋轉運動方式操作動觸頭，如圖13所示，配用這種做直線運動鐵心的電磁機構時，要增加1～2組四連桿機構，才能將機構輸出的直線運動，轉換為旋轉運動，如圖2所示，這不僅使傳動機構的結構復雜化，總的傳動效率也有明顯地降低；

2)一般情況下，一臺電磁操動機構要操作一臺開關電器的三個極，即使是開關電器的動觸頭以直線運動進行合閘和分閘，配用鐵心做直線運動的電磁機構時，一般情況下，同樣需要增加四連桿機構進行轉換；

3)做直線運動的永磁機構的另一個不足之處是，機構的力矩N對轉角θ的特性N＝f(θ)很難配置及調整；

4)做直線運動的永磁機構也很難做成能進行三個工作位置(合閘、分閘及接地)操作的電磁操動機構。

實用新型內容

為了克服直動式電磁操動機構的上述一些不足之處，本實用新型提出了一種能直接輸出轉動力矩；能對轉動力矩特性N＝f(θ)進行調整；能完成三個工作位置(合閘、分閘及接地)操作的電磁操動機構方案。

為實現上述實用新型目的，設計如下三個技術方案：

其一，開關電器的操動機構，包括靜鐵心3-7、永久磁鐵3-17、動鐵心3-5、輸出轉軸3-1、勵磁線圈3-20、祛磁線圈3-26、分閘或者合閘彈簧3-28。動鐵心3-5放置在靜鐵心3-7開口處的上磁極3-9、下磁極3-13之間。保持動鐵心3-5在分閘或合閘位置上的永久磁鐵3-17安裝在靜鐵心3-7的磁極的端面上。可在靜鐵心3-7的上磁極3-9與下磁極3-13之間作圓弧運動且沿長條形長度方向截面不斷變化的長條形動鐵心3-5固定在輸出軸3-1的軸心一側支架3-2上。動鐵心3-5在靜鐵心3-7的上磁極3-9與下磁極3-13之間沿旋轉輸出軸3-1的軸心線順時針或逆時針方向作圓弧運動形成的旋轉角度為20-90°。