CN107452520A - 利用复合电磁力的双稳态快速驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用复合电磁力的双稳态快速驱动装置，它包括外壳部分、合闸线圈、分闸线圈、磁轭、至少二块永磁铁、触头连杆、磁定位板、动铁芯和驱动盘。本发明将现有驱动装置中产生电磁力的线圈改变为能产生涌斥力的线圈，再利用磁场异性相吸、同性相斥的原理，将涌斥力和永磁力进行叠加，产生一个复合驱动力，直接驱动高压断路器的合、分，充分利用了合闸线圈和分闸线圈释放的能量，节约了能源；本发明合闸力直接作用在高压断路器的触头上，作用力不需通过机械传动部分传递，省去了中间传递环节，从而大大减少了合闸和分闸的动作时间；本发明结构简单；本发明安装调试方便，为智能选相操作提供了可能；本发明避免了合分闸弹跳。

Description

利用复合电磁力的双稳态快速驱动装置

技术领域

本发明涉及高压断路器中的驱动装置，特别涉及一种利用复合电磁力的双稳态快速驱动装置。

背景技术

高压断路器是电力系统中应用最为广泛的一种重要设备。它的作用是接通或断开设备之间的电气联系。高压断路器的接通（合）或断开（分），又是由我们称之为“机构”的驱动装置来实现的。所以驱动装置动作的快慢就决定了高压断路器合、分的快慢。

现有的驱动装置是在接到合闸指令之后，合闸线圈通电发出合闸力（即电磁力），经过由一系列杠杆、连杆、拐臂等组成的机械传动部分，将合闸力的大小和方向进行转变，传递到高压断路器本体动触头上，实现高压断路器的合闸；当接到分闸指令之后，分闸线圈通电发出分闸力（即电磁力），经过由一系列杠杆、连杆、拐臂等组成的机械传动部分，将分闸力的大小和方向进行转变，传递到高压断路器本体动触头上，实现高压断路器的分闸。这种驱动装置的动作时间一般为30~60毫秒。随着客户对用电的依赖性的不断提升，电力客户对于用电的安全性的要求也越来越高，特别是电气、石化、钢铁、矿山等行业，一旦发生事故的情况下，要求高压断路器应在一个周波（即20毫秒）之内断开电气联系，避免设备承受大电流冲击和低电压造成更为严重的危害。所以，要求驱动装置动作的时间必须更短。现有的驱动装置的固有动作时间为30~60毫秒，已不能满足要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中驱动装置的合分动作时间较长等不足，提供一种驱动装置合分动作时间较短的利用复合电磁力的双稳态快速驱动装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种利用复合电磁力的双稳态快速驱动装置，包括外壳部分、触头连杆、磁定位板、动

铁芯和驱动盘。

所述驱动盘的顶部设有分闸线圈。所述驱动盘的底部设有合闸线圈。所述磁定位板、动铁芯和驱动盘依次穿过所述触头连杆的顶部设置在所述触头连杆的中部。

所述外壳部分的底部设有磁轭。所述触头连杆的下部穿过所述磁轭和外壳部分的底部设置在所述外壳部分上，所述触头连杆的上部穿过所述外壳部分的顶部设置在所述外壳部分上，且所述触头连杆可以上、下移动。所述磁轭的外侧面均匀分布设置有至少二块永磁铁。

在其中一个实施例中，所述外壳部分包括外壳顶板、外壳筒壁和外壳底板。所述外壳顶板设置在所述外壳筒壁的顶部，所述外壳底板设置在所述外壳筒壁的底部。

所述外壳底板的上设有磁轭。所述触头连杆的下部穿过所述磁轭和外壳底板设置在所述外壳底板上，所述触头连杆的上部穿过所述外壳顶板设置在所述外壳顶板上，且所述触头连杆可以上、下移动。

在其中一个实施例中，所述利用复合电磁力的双稳态快速驱动装置还包括二个定位螺母。

所述驱动盘穿过所述触头连杆的顶部并通过所述二个定位螺母固定在所述触头连杆的中部。

本发明的优点及有益效果：

1、本发明将现有驱动装置中产生电磁力的线圈改变为能产生涌斥力的线圈，再利用磁场

异性相吸、同性相斥的原理，将涌斥力和永磁力进行叠加，产生一个复合驱动力，直接驱动高压断路器的合、分；充分利用了合闸线圈和分闸线圈释放的能量，节约了能源。

2、本发明取消了现有驱动装置中的机械传动部分，由于合闸力直接作用在高压断路

器的触头上，作用力不需通过机械传动部分传递，省去了中间传递环节，从而大大减少了合闸和分闸的动作时间。

3、本发明结构简单、轻巧，重量仅仅为现有驱动器的八分之一。

4、本发明安装调试方便，为智能选相操作提供了可能。

5、本发明避免了合分闸弹跳。

附图说明

图1为本发明的结构分解图。

图2也为本发明的结构分解图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置”在另一个元件，它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

实施例1

请参阅图1和图2，一种利用复合电磁力的双稳态快速驱动装置，包括外壳部分、合闸

线圈5、分闸线圈51、磁轭7、十二块永磁铁71、触头连杆3、磁定位板31、动铁芯33、驱动盘35和二个定位螺母9。

其中，驱动盘35的顶部设有分闸线圈51。驱动盘35的底部设有合闸线圈5。磁定位板31、动铁芯33和驱动盘35依次穿过触头连杆3的顶部设置在触头连杆3的中部，且驱动盘35是通过二个定位螺母9固定在触头连杆3的中部。

其中，外壳部分包括外壳顶板1、外壳筒壁11和外壳底板13。

具体的，外壳顶板1设置在外壳筒壁11的顶部，外壳底板13设置在外壳筒壁11的底部。

外壳底板13上设有磁轭7。触头连杆3的下部穿过磁轭7和外壳底板13设置在外壳底板13上，触头连杆3的上部穿过外壳顶板1设置在外壳顶板1上，且触头连杆3可以上、下移动。磁轭7的外侧面均匀分布设置有十二块永磁铁71。

本发明的工作原理和工作过程：

当合闸线圈5通电后，就会产生磁场，由于磁场异性相吸的原理，合闸线圈5与永磁铁71之间形成一个复合驱动力，使得合闸线圈5通过驱动盘35带动触动连杆3向下移动，从而驱动高压断路器合闸。

当分闸线圈51通电后，就会产生磁场，由于磁场同性相斥的原理，分闸线圈51与永磁铁71之间形成一个复合驱动力，使得分闸线圈51通过驱动盘35带动触动连杆3向上移动，从而驱动高压断路器分闸。

本发明的优点及有益效果：

1、本发明将现有驱动装置中产生电磁力的线圈改变为能产生涌斥力的线圈，再利用磁场

异性相吸、同性相斥的原理，将涌斥力和永磁力进行叠加，产生一个复合驱动力，直接驱动高压断路器的合、分；充分利用了合闸线圈5和分闸线圈51释放的能量，节约了能源。

2、本发明取消了现有驱动装置中的机械传动部分，由于合闸力直接作用在高压断路

器的触头上，作用力不需通过机械传动部分传递，省去了中间传递环节，从而大大减少了合闸和分闸的动作时间。

3、本发明结构简单、轻巧，重量仅仅为现有驱动器的八分之一。

4、本发明安装调试方便，为智能选相操作提供了可能。

5、本发明避免了合分闸弹跳。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种利用复合电磁力的双稳态快速驱动装置，其特征在于，包括外壳部分、触头连杆、

磁定位板、动铁芯和驱动盘；

所述驱动盘的顶部设有分闸线圈，所述驱动盘的底部设有合闸线圈，所述磁定位板、动铁芯和驱动盘依次穿过所述触头连杆的顶部设置在所述触头连杆的中部，所述外壳部分的底部设有磁轭，所述触头连杆的下部穿过所述磁轭和外壳部分的底部设置在所述外壳部分上，所述触头连杆的上部穿过所述外壳部分的顶部设置在所述外壳部分上，且所述触头连杆可以上、下移动，所述磁轭的外侧面均匀分布设置有至少二块永磁铁。

2.根据权利要求1所述的利用复合电磁力的双稳态快速驱动装置，其特征在于，所述外

壳部分包括外壳顶板、外壳筒壁和外壳底板，所述外壳顶板设置在所述外壳筒壁的顶部，所述外壳底板设置在所述外壳筒壁的底部；

所述外壳底板上设有磁轭，所述触头连杆的下部穿过所述磁轭和外壳底板设置在所述外壳底板上，所述触头连杆的上部穿过所述外壳顶板设置在所述外壳顶板上，且所述触头连杆可以上、下移动。

3.根据权利要求1所述的利用复合电磁力的双稳态快速驱动装置，其特征在于，所述利

用复合电磁力的双稳态快速驱动装置还包括二个定位螺母；

所述驱动盘穿过所述触头连杆的顶部并通过所述二个定位螺母固定在所述触头连杆的中部。