[實用新型]一種外置碟簧的長行程高壓單穩態永磁操動機構

有效

• 申請號: 201520709319.1
• 申請日: 2015-09-15
• 公開（公告）號: CN205081051U
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發明（設計）人: 劉凱鳴;鄭奕;林鶴云;李博;謝崗;孔慶云;龔寧;鄔鋼
• 申請（專利權）人: 揚州北辰電氣設備有限公司
• 主分類號: H01H33/666
• 分類號: H01H33/666
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 田方正

技術領域

本實用新型涉及一種外置碟簧的長行程高壓單穩態永磁操動機構，屬于高壓真空斷路器領域。

背景技術

真空斷路器以其體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優點，迅速占領了中壓斷路器市場，并進一步向高壓領域發展。真空斷路器所配操動機構通常有電磁式、彈簧式和永磁式三種。其中永磁式操動機構憑借其高可靠、低能耗、免維護，以及可實現同步操作等諸多優點，日益引起人們的關注。高壓真空斷路器對開距的要求較大，這就要求操動機構有更高的分合閘速度。而且，由于動鐵心行程較大，造成動鐵心起動時氣隙磁阻很大，這就需要激磁線圈通入較大的激磁電流，從而導致開關管參數選擇過大、控制難度加大等一系列問題。這些問題限制了永磁機構在高壓真空斷路器領域的應用。同時，由于雙穩態永磁機構結構的問題，會產生似合非合的中間狀態，影響系統穩定，而高壓單穩態機構分閘彈簧的反力較大，合閘保持力比雙穩態機構大很多。

實用新型內容

為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種外置碟簧的長行程高壓單穩態永磁操動機構，解決雙穩態永磁機構分合閘性能不穩定的問題。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：包括永磁保持機構（2）、電磁驅動機構（3）、分閘彈簧（13）以及非導磁外殼（14），其特征在于，所述永磁保持機構（2）和電磁驅動機構（3）之間通過非磁性材料墊片（8）形成分離；

所述永磁保持機構（2）包括有永磁體（5）以及設置在永磁體（5）下部的分閘線圈（6），所述永磁體（5）、分閘線圈（6）設置在保持靜鐵心（4）內，所述保持靜鐵心（4）下部設置可上下運動的保持動鐵心（7），所述保持動鐵心（7）和非導磁外殼（14）之間設置分閘彈簧（13）；

所述電磁驅動機構（3）包括驅動靜鐵心（11）以及可上下運動的驅動動鐵心（12），所述驅動動鐵心（12）外設置使驅動動鐵心（12）向上運動的合閘線圈（9）。

所述保持靜鐵心（4）、保持動鐵心（7）接觸的部分設置有對應的凸塊，包括處于分閘線圈（6）下部的上凸塊（4-1），以及設置在保持動鐵心（7）上表面和所述上凸塊（4-1）對應的下凸塊（7-1）；

所述保持動鐵心（7）周向開設有環形設置的通孔（16）。

所述非導磁外殼（14）內設有穿過永磁保持機構（2）、電磁驅動機構（3）、分閘彈簧（13）并從非導磁外殼（14）內延伸而出的導桿（1），所述導桿（1）與保持動鐵心（7）、驅動動鐵心（12）形成固定連接，所述導桿（1）與永磁保持機構（2）、非磁性材料墊片（8）以及驅動靜鐵心（11）形成滑動連接。

所述分閘彈簧（13）為碟簧，所述分閘彈簧（13）頂端與非導磁外殼（14）的上端面接觸，所述保持動鐵心（7）位于永磁體（5）內側的部位設置有供所述分閘彈簧（13）底端嵌入的凹槽（15）。

所述通孔（16）外徑小于凹槽（15）的外徑，所述通孔（16）內徑大于凹槽（15）的內徑；所述凹槽（15）的外徑略大于分閘彈簧（13）的外徑，所述凹槽（15）的內徑略小于分閘彈簧（13）的內徑。

所述永磁保持機構（2）、電磁驅動機構（3）的形狀可以是圓柱形的或者是長方體形的。

一種外置碟簧的長行程高壓單穩態永磁操動機構的分閘方法，當永磁保持機構（2）收到分閘信號時，分閘線圈（6）產生的電磁場與永磁體（5）產生的永磁磁場方向相反，使保持動鐵心（7）受到的保持力迅速減小；隨著電流增加，當電流達到一定值時，分閘彈簧（13）對保持動鐵心（7）的反力和運動部件的重力之和大于永磁體（5）對保持動鐵心（7）的保持力，此時保持動鐵心（7）和驅動動鐵心（12）向下運動；在分閘末段，向合閘線圈（9）中通入脈沖電流，減小分閘末段速度，有效防止分閘彈跳；當驅動動鐵心（12）達到下端極限時，保持動鐵心（7）和驅動動鐵心（12）在分閘彈簧（13）的作用下保持在分閘位置。

一種外置碟簧的長行程高壓單穩態永磁操動機構的合閘方法，當電磁驅動機構（3）收到合閘信號時，合閘線圈（9）通入電流，產生磁動勢；合閘線圈（9）產生的磁場作用于驅動動鐵心（12）；隨著電流增加，當電流達到一定值時，合閘線圈（9）產生的電磁力大于分閘彈簧（13）在合閘位置的反力和運動部件重力之和，驅動動鐵心（12）向上運動；當驅動動鐵心（12）達到上端極限時，合閘線圈（9）停止通電。