CN106783258A - 开关装置及使用该装置的快速开关 - Google Patents

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李敏
刘易雄
郭英杰
彭朝德
禹锦绣
葛媛媛
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/28—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electromagnet

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Abstract

本发明提供了一种开关装置及使用该装置的快速开关，快速开关包括动端组件和开关装置，开关装置包括机构架，机构架上设置有被磁力机构驱动而上下移动的动子，动子上设置有动铁芯，机构架上还设置有用于对动铁芯进行定位的保持永磁体，动铁芯为轴线沿上下方向延伸的轴形结构，动铁芯的一端设置有与动端组件相连以带动动触头分、合闸的动端组件连接结构。本发明的有益效果在于：不再设置驱动轴来固定动铁芯，直接通过动铁芯带动动触头分、合闸，与现有技术相比，零部件较少，方便了开关装置的制造和装配，提高了装配效率。

Description

开关装置及使用该装置的快速开关
技术领域
本发明涉及一种开关装置及使用该装置的快速开关。
背景技术
快速开关要求的分合闸时间都是几毫秒，因此分合闸的速度比较大，一般在10m/s左右。为了提高分合闸的速度，一个有效的办法是采用电磁斥力，其工作原理是：向斥力机构中的线圈放电，使线圈产生瞬间变化磁场，斥力盘感应产生的涡流形成反向磁场，致使产生推斥力，最终带动触头运动。其中，双斥力机构由于同时拥有分闸线圈和合闸线圈，具有较高的分合闸速度，广泛受到人们的研究和关注。
授权公告号为CN203165794U，授权公告日为2013.08.28的中国实用新型专利就公开了一种具有双斥力机构的开关，包括外壳，外壳内设有两个斥力线圈即分别为分闸线圈和合闸线圈，分闸线圈和合闸线圈之间设有轻质金属盘即斥力盘，穿过斥力盘的轴心固定设有驱动轴，驱动轴上于分闸线圈和合闸线圈外侧分别固设有两个动铁芯，外壳内还设有与两个动铁芯位置相对应的两个永磁体。该装置的工作原理是，通过控制分闸线圈和合闸线圈中有无电流来控制斥力盘是否产生斥力，从而通过驱动轴的移动实现开关的闭合或断开，开关闭合或断开后，分闸线圈或合闸线圈断电，动铁芯与永磁体之间的磁力能够保持驱动轴处于静止状态，从而使开关保持闭合或断开状态，无需让分闸线圈或合闸线圈消耗电能。该装置在制造和装配时，由于两个动铁芯与驱动轴分体设置，零部件较多，给制造和装配带来一定的不便，影响装配效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种零部件较少的开关装置；本发明的目的还在于提供一种使用该装置的快速开关。
为了解决上述技术问题，本发明中开关装置的技术方案为：
一种开关装置，包括机构架，机构架上设置有被磁力机构驱动而上下移动的动子，动子上设置有动铁芯，机构架上还设置有用于对动铁芯进行定位的保持永磁体，动铁芯为轴线沿上下方向延伸的轴形结构，动铁芯的一端设置有用于与相应动端组件相连以带动动触头分、合闸的动端组件连接结构。
所述动子为固设于动铁芯上的斥力盘。
所述磁力机构包括设置于所述斥力盘上下两侧的分闸线圈和合闸线圈。
所述机构架为具有上、下盖板的壳形结构，磁力机构和保持永磁体均设置于壳形结构中，所述动铁芯呈中间粗、两端细的阶梯轴形状，上、下盖板上分别开设有供动铁芯两端的小径段适配穿出的孔。
所述机构架还包括设于上、下盖板之间的中间壳体，中间壳体上设有环形安装槽，分闸线圈和合闸线圈分别设置于环形安装槽的上、下槽壁上。
所述保持永磁体包括分闸保持永磁体和合闸保持永磁体，分闸线圈和合闸线圈的内侧均凸出于环形安装槽的槽口，分闸线圈和合闸线圈凸出槽口的凸出端分别与上、下盖板形成分闸保持永磁体和合闸保持永磁体的安装空间。
本发明中快速开关的技术方案为：
一种快速开关，包括动端组件和开关装置，开关装置包括机构架，机构架上设置有被磁力机构驱动而上下移动的动子，动子上设置有动铁芯，机构架上还设置有用于对动铁芯进行定位的保持永磁体，动铁芯为轴线沿上下方向延伸的轴形结构，动铁芯的一端设置有与动端组件相连以带动动触头分、合闸的动端组件连接结构。
所述动子为固设于动铁芯上的斥力盘。
所述磁力机构包括设置于所述斥力盘上下两侧的分闸线圈和合闸线圈。
所述机构架为具有上、下盖板的壳形结构，磁力机构和保持永磁体均设置于壳形结构中，所述动铁芯呈中间粗、两端细的阶梯轴形状，上、下盖板上分别开设有供动铁芯两端的小径段适配穿出的孔。
本发明的有益效果在于：动铁芯为轴线沿上下方向延伸的轴形结构，动铁芯的一端直接与动端组件相连，不再设置驱动轴来固定动铁芯，直接通过动铁芯带动动触头分、合闸，与现有技术相比，零部件较少，方便了开关装置的制造和装配，提高了装配效率。
附图说明
图1为本发明中快速开关的一个实施例中的开关装置的结构示意图。
图中：1.动铁芯；2.上盖板；3.分闸保持永磁体；4.分闸线圈；5.斥力盘；6.合闸线圈；7.中间壳体；8.下盖板；9.合闸保持永磁体。
具体实施方式
快速开关的实施例如图1所示，包括动端组件（图中未示出）和开关装置，开关装置包括呈壳形结构的机构架，机构架包括上盖板2、下盖板8以及设于上盖板2和下盖板8之间的中间壳体7，中间壳体7上设有环形安装槽。壳形结构中设有轴线沿上下方向延伸的动铁芯1，动铁芯1呈中间粗、两端细的阶梯轴形状，上盖板2和下盖板8上分别开设有供动铁芯1两端的小径段适配穿出的孔，动铁芯1的一端设有连接孔（图中未示出）用以连接动端组件以带动动触头分、合闸。
壳形结构中还设有磁力机构以及被磁力机构驱动而上下移动的动子，在该实施例中动子为固设在动铁芯1的中间大径段的斥力盘5，磁力机构为设于斥力盘5的上下两侧的分闸线圈4和合闸线圈6，分闸线圈4和合闸线圈6分别设置于环形安装槽的上、下槽壁上。分闸线圈4和合闸线圈6的内侧均凸出于环形安装槽的槽口，分闸线圈4和合闸线圈6凸出槽口的凸出端与上盖板2和下盖板8形成的空间中分别设有分闸保持永磁体3和合闸保持永磁体9。
快速开关还包括与分闸线圈4和合闸线圈6相连的用于控制分闸线圈4和合闸线圈6中有无电流的控制器（图中未示出）。
该装置的工作原理是：当快速开关需要断开时，通过控制器向分闸线圈4中放电，分闸线圈4产生瞬间变化磁场，斥力盘5感应产生的涡流形成反向磁场，从而产生推斥力，使动铁芯1向下移动并带动触头分离，实现开关的断开，开关断开后，分闸线圈4断电，永磁体3对动铁芯1的磁力使其保持静止状态，从而使开关保持断开状态；相反的，当快速开关需要闭合时，通过控制器向合闸线圈6中放电，合闸线圈6产生瞬间变化磁场，斥力盘5感应产生的涡流形成反向磁场，从而产生推斥力，使动铁芯1向上移动并带动触头合并，实现开关的闭合，开关闭合后，合闸线圈6断电，永磁体3对动铁芯1的磁力使其保持静止状态，从而使开关保持闭合状态。
在上、下盖板之间设置中间壳体，在中间壳体上设置环形安装槽，分闸线圈和合闸线圈分别设置于环形安装槽的上、下槽壁上，方便了分闸线圈和合闸线圈的布置，且便于形成分闸保持永磁体和合闸保持永磁体的安装空间，使开关装置的结构紧凑且便于装配和固定。
在快速开关的其他实施例中：中间壳体上可以不设置环形安装槽，此时分闸线圈和合闸线圈设于上、下盖板之间，分闸保持永磁体和合闸保持永磁体分别设于上盖板与分闸线圈以及下盖板与合闸线圈之间；动铁芯可以不是阶梯轴形状，也可以是光轴形状；磁力机构也可以是分闸线圈和复位弹簧，此时分闸力靠分闸线圈提供，合闸力靠复位弹簧提供；动子可以是线圈，此时磁力机构为设于线圈上下两侧的分闸斥力盘和合闸斥力盘。
开关装置的实施例如图1所示，开关装置的具体结构与上述快速开关实施例中所述的开关装置相同，在此不再详述。

Claims (10)

1.一种开关装置，包括机构架，机构架上设置有被磁力机构驱动而上下移动的动子，动子上设置有动铁芯，机构架上还设置有用于对动铁芯进行定位的保持永磁体，其特征在于：动铁芯为轴线沿上下方向延伸的轴形结构，动铁芯的一端设置有用于与相应动端组件相连以带动动触头分、合闸的动端组件连接结构。
2.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于：所述动子为固设于动铁芯上的斥力盘。
3.根据权利要求2所述的开关装置，其特征在于：所述磁力机构包括设置于所述斥力盘上下两侧的分闸线圈和合闸线圈。
4.根据权利要求3所述的开关装置，其特征在于：所述机构架为具有上、下盖板的壳形结构，磁力机构和保持永磁体均设置于壳形结构中，所述动铁芯呈中间粗、两端细的阶梯轴形状，上、下盖板上分别开设有供动铁芯两端的小径段适配穿出的孔。
5.根据权利要求4所述的开关装置，其特征在于：所述机构架还包括设于上、下盖板之间的中间壳体，中间壳体上设有环形安装槽，分闸线圈和合闸线圈分别设置于环形安装槽的上、下槽壁上。
6.根据权利要求5所述的开关装置，其特征在于：所述保持永磁体包括分闸保持永磁体和合闸保持永磁体，分闸线圈和合闸线圈的内侧均凸出于环形安装槽的槽口，分闸线圈和合闸线圈凸出槽口的凸出端分别与上、下盖板形成分闸保持永磁体和合闸保持永磁体的安装空间。
7.一种快速开关，包括动端组件和开关装置，开关装置包括机构架，机构架上设置有被磁力机构驱动而上下移动的动子，动子上设置有动铁芯，机构架上还设置有用于对动铁芯进行定位的保持永磁体，其特征在于：动铁芯为轴线沿上下方向延伸的轴形结构，动铁芯的一端设置有与动端组件相连以带动动触头分、合闸的动端组件连接结构。
8.根据权利要求7所述的快速开关，其特征在于：所述动子为固设于动铁芯上的斥力盘。
9.根据权利要求8所述的快速开关，其特征在于：所述磁力机构包括设置于所述斥力盘上下两侧的分闸线圈和合闸线圈。
10.根据权利要求9所述的快速开关，其特征在于：所述机构架为具有上、下盖板的壳形结构，磁力机构和保持永磁体均设置于壳形结构中，所述动铁芯呈中间粗、两端细的阶梯轴形状，上、下盖板上分别开设有供动铁芯两端的小径段适配穿出的孔。
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