[實(shí)用新型]具備永磁和彈簧機(jī)構(gòu)特性的真空斷路器自適應(yīng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220283917.3
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN202749292U
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田利民
• 申請（專利權(quán)）人: 田利民
• 主分類號: H01H33/666
• 分類號: H01H33/666
• 代理公司: 寶雞市新發(fā)明專利事務(wù)所 61106
• 代理人: 席樹文

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)斷路器中使用的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有永磁和彈簧機(jī)構(gòu)特性的自適應(yīng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前真空斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)、彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)和永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)等。

電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)在真空斷路器發(fā)展初期得到了比較廣泛的應(yīng)用，但是電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)笨重，動(dòng)作時(shí)間較長。在沒有電源情況下無法進(jìn)行合閘操作。

彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)是真空斷路器最常用的一類操動(dòng)機(jī)構(gòu)，它的優(yōu)點(diǎn)是不需要大功率的直流電源，只需要一個(gè)小功率的交直流兩用的儲(chǔ)能電動(dòng)機(jī)，并且在沒有電源情況下進(jìn)行合分閘操作。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，零件數(shù)量多，且要求加工精度高，故障率較高。并且彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的出力特性與真空斷路器的負(fù)載特性不相匹配，要在輪廓曲線和連桿結(jié)構(gòu)上進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)是一種發(fā)展時(shí)間較短的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，它使用永磁體取代了傳統(tǒng)的鎖扣裝置實(shí)現(xiàn)真空斷路器分、合閘位置的保持(有時(shí)只用永磁體作合閘保持而不作分閘保持)，永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)工作時(shí)主要運(yùn)動(dòng)部件只有一個(gè)，分、合閘電流小，對操作電源的要求較低，其噪音也低。永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較簡單，動(dòng)作可靠性高，機(jī)械壽命長，體積小，重量輕。但在目前條件下，傳統(tǒng)原理永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)也無法達(dá)到非常高的動(dòng)作速度。并且在沒有電源情況下無法進(jìn)行合閘操作。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種具有永磁機(jī)構(gòu)特點(diǎn)又有彈簧機(jī)構(gòu)特性的自適應(yīng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)行可靠性高，使用壽命長。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：具備永磁和彈簧機(jī)構(gòu)特性的真空斷路器自適應(yīng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其主要由彈簧操作裝置、柔性連接器和永磁機(jī)構(gòu)通過可連接的驅(qū)動(dòng)桿和主軸聯(lián)接構(gòu)成，彈簧操作裝置中的凸輪通過凸輪驅(qū)動(dòng)桿連桿端通過轉(zhuǎn)軸與柔性連接器一端聯(lián)接，柔性連接器另外一端通過主軸與永磁機(jī)構(gòu)連接。

所述彈簧操作裝置由單向省力齒輪；凸輪、凸輪驅(qū)動(dòng)桿和主彈簧構(gòu)成，單向省力齒輪與凸輪嚙合并且通過連桿機(jī)構(gòu)與主彈簧下端連接，同時(shí)主彈簧上端安裝在凸輪上，凸輪驅(qū)動(dòng)桿中的齒輪端與凸輪（2）嚙合。

本實(shí)用新型包括永磁機(jī)構(gòu)部分，彈簧儲(chǔ)能部分和柔性連接器部分組成。當(dāng)外界失去電源或者永磁控制器故障時(shí)，通過手動(dòng)為彈簧機(jī)構(gòu)進(jìn)行儲(chǔ)能，彈簧儲(chǔ)能部分通過與柔性連接器連接驅(qū)動(dòng)主軸進(jìn)行合閘操作。柔性連接器吸收了彈簧部分的過盈部分能量。完成與永磁機(jī)構(gòu)的連接。正常情況永磁機(jī)構(gòu)通過永磁控制器完成正常合分閘過程。

本實(shí)用新型的效果體現(xiàn)在：

1)本實(shí)用新型采用了最簡單的彈簧操作裝置（彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)），相對傳統(tǒng)彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)而言，在保持出力能力的同時(shí)，減少了原有的儲(chǔ)能保持；預(yù)備合閘等環(huán)節(jié)很大程度地減少了操動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)部件和運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量，能夠較大地提高操動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力。

2)本實(shí)用新型采用了新型永磁機(jī)構(gòu)（已申請發(fā)明專利）方案，傳統(tǒng)永磁機(jī)構(gòu)在外力作用下，磁場發(fā)生變化會(huì)產(chǎn)生反力無法保持。新型永磁機(jī)構(gòu)解決此問題。

3)本實(shí)用新型采用了自適應(yīng)型的動(dòng)作方案，彈簧機(jī)構(gòu)與永磁機(jī)構(gòu)之間采用柔性連接裝置（已申請發(fā)明專利）避免了彈簧機(jī)構(gòu)與永磁機(jī)構(gòu)之間配合問題。減輕了斷路器的機(jī)械強(qiáng)度要求，能有效地延長斷路器的動(dòng)作壽命。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型在合閘保持狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖（彈簧操作端）。

圖2為本實(shí)用新型在合閘保持狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖（永磁機(jī)構(gòu)操作端）。

圖3為本實(shí)用新型在分閘保持狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖（彈簧操作端）。

圖4為本實(shí)用新型在分閘保持狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖（永磁機(jī)構(gòu)操作端）。

圖5為本實(shí)用新型柔性連接器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為傳統(tǒng)原理的雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)（合閘狀態(tài)）。

圖7為傳統(tǒng)原理的單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)（合閘狀態(tài)）。

圖8為本實(shí)用新型中永磁機(jī)構(gòu)（合閘狀態(tài)）。

圖9為傳統(tǒng)原理的雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)（分閘狀態(tài)）。

圖10為傳統(tǒng)原理的單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)（分閘狀態(tài)）。

圖11為本實(shí)用新型永磁機(jī)構(gòu)（分閘狀態(tài)）。

圖12、13分別為為本實(shí)用新型的永磁機(jī)構(gòu)合、分閘過程磁回路圖。

圖14為本實(shí)用新型永磁機(jī)構(gòu)保持磁回路圖。

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

具體實(shí)施方式