[發明專利]一種有渦流緩速功能的雙穩態方形永磁操動機構

有效

• 申請號: 201210500012.1
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103854888B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 劉愛民;張波;杜仁偉;徐建源;鞠海林
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: H01H3/28
• 分類號: H01H3/28;H01H71/68
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙)21115
• 代理人: 宋鐵軍

技術領域

本發明涉及一種方形雙穩態永磁操動機構，尤其是具有渦流緩速功能的雙穩態永磁操動機構。

背景技術

斷路器是能關合、承載和開斷正常回路下的電流，并能在規定時間內關合、承載及開斷異?；芈废碌碾娏鞯拈_關裝置。其作為電力系統控制、保護的重要設備，其可靠性、小型化、智能化一直是重點關注的科研課題。操動機構是斷路器的重要組成部分，被稱為斷路器的神經中樞，是決定斷路器性能的關鍵部件之一，其性能的好壞直接影響斷路器的工作性能和質量的優劣。斷路器的操動機構有電磁操動機構、彈簧操動機構和永磁操動機構。近年來，隨著永磁材料性能的不斷提高和先進的二次開發技術在開關領域中的應用，永磁操動機構逐漸引起了開關行業的關注。永磁機構采用一種全新的工作原理和結構，它是一種用于中壓真空斷路器的永磁保持、電子控制的電磁操動機構，無需機械脫、鎖扣裝置，依靠永久磁鐵的保持力即可實現合閘、分閘終端位置的保持。其機械零件少、具有非常高的可靠性、所需的操作電能少并可在一定程度上實現智能化，并克服了傳統的電磁操動機構、彈簧操動機構通常由較多的機械零件組成而容易發生故障的缺點，正是由于其具有這些傳統的斷路器所沒有的優點，因而具有廣泛的應用前景。但目前永磁機構存在的主要問題是分合閘電流較大，在機構的動作過程中渦流損耗很大。同時在動作過程中，機構具有較大的速度，較高的速度會造成斷路器的合閘彈跳和分閘反彈。這直接影響到斷路器的電壽命、機械壽命、觸頭熔焊及其工作可靠性，必須對其加以抑制。

發明內容

發明目的：本發明提供了一種有渦流緩速功能的雙穩態方形永磁操動機構，能很好的解決分合閘電流大、渦流損耗大、合閘彈跳和分閘反彈的問題。

技術方案：

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種有渦流緩速功能的雙穩態方形永磁操動機構，其特征在于：該操縱機構包括靜鐵心、動鐵心、合閘線圈、分閘線圈、永磁體、驅動桿、渦流緩速裝置，靜鐵心采用硅鋼片疊壓制成，動鐵心設計為疊片結構，疊壓方向為垂直于兩永磁體連線的方向；其中動鐵心最外側較厚的兩片為電工純鐵制成，其他的都為硅鋼片制成；渦流緩速裝置包括電樞鐵心和電樞繞組，在電樞鐵心上開有4個矩形槽，3個電樞繞組分別繞制于3個凸起的電樞上，其中相鄰的繞組線圈的繞向相反，渦流緩速裝置放置于緊挨著永磁體的上下兩側，使之能在渦流緩速裝置工作時和永磁體磁極構成閉合磁路。

本發明的優點：零部件少，機構簡單，可靠性高，耗能少，成本低，操作方便。將動鐵芯和靜鐵心設計為硅鋼片疊片結構時，能大大降低動作過程中的渦流損耗，提高電磁吸力，進而使分合閘激勵電流減小。通過控制渦流緩速裝置中線圈電流的大小和延時時間，能有效的減少合閘彈跳和分閘反彈，使斷路器的電壽命、機械壽命及工作可靠性得到很大的提高。

附圖說明：

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為配本發明的高壓斷路器合閘時的狀態圖；

圖3為配本發明的高壓斷路器分閘時的狀態圖；

圖中標注： 1硅鋼片靜鐵心，2合閘線圈，3分閘線圈，4永磁體，5動鐵心，6驅動桿，7電樞鐵心，8動鐵心電工純鐵疊片，9動鐵心硅鋼片疊片，10電樞繞組，11導磁塊，12動觸頭，13靜觸頭，14滅弧室。

具體實施方式：

本發明的總體思路是：該永磁機構包括：靜鐵心、動鐵心、合閘線圈、分閘線圈、永磁體、驅動桿、渦流緩速裝置。

作為本發明的改進， 靜鐵心使用硅鋼片疊壓制成，較以前的永磁機構相比，這樣即能提高磁路的磁導率，使電磁吸力變大，又能很好的解決永磁機構工作過程中產生的渦流對其特性的影響，降低渦流損耗，提高效率，降低分合閘電流，進而達到斷路器快速開斷的目的。

作為本發明的改進，動鐵心設計為疊片結構，疊壓方向為垂直于兩永磁體連線的方向。其中動鐵心最外側較厚的兩片為電工純鐵制成，其他的都為硅鋼片制成。這種結構與以前的永磁機構相比，能大大的降低機構動作過程中動鐵芯產生的渦流損耗，進而能使得分合閘電流降低，同時其最外側的兩片疊片可為渦流緩速裝置的工作提供反應板和閉合磁路。