CN110767511A

CN110767511A - 一种用于液压电磁式脱扣器的磁路结构

Info

Publication number: CN110767511A
Application number: CN201911060836.XA
Authority: CN
Inventors: 周学; 雍壮; 李东晖; 翟国富
Original assignee: Harbin Institute of Technology
Current assignee: Harbin Institute of Technology
Priority date: 2019-11-01
Filing date: 2019-11-01
Publication date: 2020-02-07
Anticipated expiration: 2039-11-01
Also published as: CN110767511B

Abstract

本发明公开了一种用于液压电磁式脱扣器的磁路结构，所述磁路结构包括衔铁组件、轭铁组件、线圈、延时管、衔铁转轴，其中：所述衔铁组件由衔铁、配重区、导磁条组成；所述衔铁上具有一个方孔；所述配重区为衔铁上的两处钣金结构，用以维持衔铁组件的质心处于衔铁转轴上；所述导磁条位于衔铁与延时管吸合面的另一侧；所述轭铁组件由轭铁和导磁块组成；所述轭铁的顶端具有一个三叉戟结构，三叉戟结构的中间一极从衔铁上的方孔穿过，其余两极成U型半包在衔铁组件的两侧；所述导磁块为U型结构，连接在三叉戟结构上。该磁路结构可以在不改变线圈安匝比的前提下，使脱扣器在断路器过流时输出的电磁扭矩增大，提高断路器保护动作的可靠性。

Description

一种用于液压电磁式脱扣器的磁路结构

技术领域

本发明涉及一种用于液压电磁式脱扣器的磁路结构。

背景技术

液压电磁式断路器的工作原理与结构均不同于热磁式断路器，由于采用液压电磁式脱扣器，使其在工作中能够不受环境温度的影响，工作稳定可靠，适用于民用、工业与商业等各个领域，尤其适用于保护可靠性及精度要求较高的各种设备，例如铁路行车信号电源等各类设备。

液压电磁式断路器的动作可靠性由液压电磁式脱扣器所决定。目前，受断路器体积的限制，液压电磁式脱扣器的设计较为紧凑，导致其内部的线圈安匝比无法提升。当负载电流超过额定电流时，液压电磁式脱扣器因输出的电磁扭矩不足，而无法推动断路器的锁定机构，使断路器无动作。为保证断路器的动作可靠性，应在不改变液压电磁式断路器线圈安匝比的前提下，增大其所输出的电磁扭矩。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种用于液压电磁式脱扣器的磁路结构。该磁路结构可以在不改变线圈安匝比的前提下，使脱扣器在断路器过流时输出的电磁扭矩增大，提高断路器保护动作的可靠性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于液压电磁式脱扣器的磁路结构，包括衔铁组件、轭铁组件、线圈、延时管、衔铁转轴，其中：

所述衔铁组件由衔铁、配重区、导磁条组成；

所述衔铁上具有一个方孔；

所述配重区为衔铁上的两处钣金结构，用以维持衔铁组件的质心处于衔铁转轴上；

所述导磁条位于衔铁与延时管吸合面的另一侧；

所述轭铁组件由轭铁和导磁块组成；

所述轭铁的顶端具有一个三叉戟结构，三叉戟结构的中间一极从衔铁上的方孔穿过，其余两极成U型半包在衔铁组件的两侧；

所述导磁块为U型结构，连接在三叉戟结构上。

相比于现有技术，本发明具有如下优点：

1、本发明能够在不改变液压电磁式脱扣器线圈安匝比的前提下，通过增大轭铁组件与衔铁组件间的气隙面积，提高气隙磁通量。

2、本发明通过在衔铁组件上设置导磁片，能够在不改变衔铁钣金厚度的前提下，局部增加其截面积，提高磁通量。

3、本发明的磁路结构具有结构简单、易于生产、成本较低、便于大规模推广的优点。

4、本发明在液压电磁式脱扣器内线圈安匝比相同的条件下，所输出的电磁扭矩远高于市面现有产品。

附图说明

图1为本发明磁路结构的主视图；

图2为本发明磁路结构的总体布局俯视图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为衔铁组件的主视图；

图5为衔铁组件的俯视图；

图6为图5的A-A向剖视图；

图7为轭铁组件的主视图；

图8为轭铁组件的轴侧视图；

图9为轭铁的轴侧视图；

图10为导磁环的侧视图；

图11为磁场路径及衔铁组件动作示意图;

图中：1为衔铁组件，2为轭铁组件，3为线圈，4为延时管，5为衔铁转轴，11为衔铁，12为导磁条，13为配重区，14为方孔，21为轭铁，22为导磁环，211为三叉戟结构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

本发明提供了一种用于液压电磁式脱扣器的磁路结构，如图1~图3所示，所述磁路机构由衔铁组件1、轭铁组件2、线圈3、延时管4、衔铁转轴5组成，衔铁组件1以衔铁转轴5为轴心进行转动；衔铁转轴5、轭铁组件2均固定于断路器的结构上；延时管4与轭铁组件2采用过盈配合进行连接；线圈3与延时管4通过过盈配合进行连接；延时管4位于轭铁组件2与衔铁组件1之间；整个导磁路径由衔铁组件1、轭铁组件2、延时管4组成。其中：衔铁转轴5、延时管4与线圈3均为现有技术。

如图4~图6所示，所述衔铁组件1由衔铁11、导磁条12、配重区13组成，其中：所述衔铁组件1内的衔铁11上具有一个方孔14，在不影响结构正常动作的前提下，可以使轭铁21上的三叉戟结构211从其中穿过，增大衔铁组件1与轭铁组件2间的气隙面积，提高磁通量；所述衔铁组件1上的配重区13实质为衔铁上的两处冲压钣金结构，在不与其他零件干涉的前提下能够对配重区13的面积进行调整，随衔铁组件1的质心位置可增减重量，用以维持衔铁组件1的质心处于衔铁转轴5上，从而维持衔铁组件1的质心位置不变；所述导磁条12为导磁金属片，通过铆接或电阻焊接与衔铁11相接，其位于衔铁11与延时管4吸合面的另一侧，能够在不影响衔铁组件1吸合动作的同时增大衔铁组件1的截面积，提高磁通量。当线圈3内通过超载电流时，整个磁路结构内产生感应磁场，衔铁组件1绕固定于机架上的衔铁转轴5转动，并在与延时管4吸合的过程中产生电磁扭矩，驱动断路器进行分闸动作。

如图7和图8所示，所述轭铁组件2通过结构限位固定于机架上，由轭铁21和导磁块22组成，二者材料均为导磁材料，且通过铆接或电阻焊进行连接。

如图9所示，所述轭铁21为钣金加工，为固定导磁块22及增大与衔铁组件1的气隙面积，顶端具有一个三叉戟结构211，三叉戟结构211的中间一极从衔铁11上的方孔14穿过，其余两极成U型半包在衔铁组件1的两侧。

如图10所示，所述导磁块22为U型结构，通过铆接或电阻焊连接在三叉戟结构211上，用以增大轭铁组件2与衔铁组件1间的气隙面积，提高磁通量。

如图11所示，在液压电磁式脱扣器工作时，受线圈3中的电流影响，延时管4—轭铁组件2—衔铁组件1—延时管4形成一个磁路，为消除衔铁组件1与延时管4间的气隙，衔铁组件1以衔铁转轴5为轴心进行转动，直至与延时管4相接触。

本发明通过在衔铁11上设置导磁条12，增加衔铁组件1的磁通面积，改善衔铁组件1的磁饱和现象；通过在衔铁11上设置方孔14、在轭铁21上设置三叉戟结构211及在轭铁组件2内设置导磁块22，可以增加衔铁组件1与轭铁组件2间的气隙面积，减小因气隙造成的磁通量减小。本发明基于改善磁路结构中的磁饱和与气隙损耗，能够极大地提高液压电磁式断路器在保护动作时输出的电磁扭矩。

由此可见，本发明通过对液压电磁式脱扣器的结构进行改进，使脱扣器内的磁饱和现象与气隙损耗得到优化，使能量的利用率提高，在同等条件下能够输出更大的电磁扭矩。同时，本发明在设计时充分结合工艺流程，易于生产，成本较低，便于大规模推广。

Claims

1.一种用于液压电磁式脱扣器的磁路结构，包括衔铁组件、轭铁组件、线圈、延时管、衔铁转轴，其特征在于：

所述衔铁组件由衔铁、配重区、导磁条组成；

所述衔铁上具有一个方孔；

所述导磁条位于衔铁与延时管吸合面的另一侧；

所述轭铁组件由轭铁和导磁块组成；

所述导磁块为U型结构，连接在三叉戟结构上。

2.根据权利要求1所述的用于液压电磁式脱扣器的磁路结构，其特征在于所述导磁条为导磁金属片。

3.根据权利要求1或2所述的用于液压电磁式脱扣器的磁路结构，其特征在于所述导磁条通过铆接或电阻焊接与衔铁相接。

4.根据权利要求1所述的用于液压电磁式脱扣器的磁路结构，其特征在于所述轭铁和导磁块均为导磁材料。

5.根据权利要求1或4所述的用于液压电磁式脱扣器的磁路结构，其特征在于所述轭铁为钣金加工。

6.根据权利要求1、4或5所述的用于液压电磁式脱扣器的磁路结构，其特征在于所述轭铁和导磁块通过铆接或电阻焊进行连接。

7.根据权利要求1或4所述的用于液压电磁式脱扣器的磁路结构，其特征在于所述导磁块通过铆接或电阻焊连接在三叉戟结构上。