CN201725698U - 永磁操动机构 - Google Patents

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吕永祥
郭大先
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JILIN YONGDA ELECTRICAL SWITCH CO Ltd
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JILIN YONGDA ELECTRICAL SWITCH CO Ltd
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Abstract

本实用新型涉及高、低压真空开关配件,特别是操动机构,属电器技术领域。本实用新型提出的机构,其操动性能与高、低压真空开关开断、关合所需的特性更吻合,使用更安全可靠,其双向终端位置的稳态保持依靠永磁吸合力,其全封闭的结构设计,能够有效的屏蔽外界对机构本体磁路及机构合、分闸操作对外界产生的电磁干扰。

Description

永磁操动机构
技术领域
本实用新型涉及高、低压真空电器开关配件,特别是操动机构,属电器技术领域。
背景技术
近年来,永磁操动机构以其高可靠、长寿命、易控制等优点引起业内普遍关注并得到迅速发展。永磁操动机构的组件虽然很少,但却可构成多种磁路结构形式。不同形式磁路结构的永磁操动机构在执行高、低压真空开关状态转换的过程中,与时间相关的机、电、磁相互耦合的静态力学特性、动态力学特性及运动特性都存在很大差异,它直接影响着操动机构与真空开关的匹配特性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,提供一种其操动性能与高、低压真空开关开断、关合所需的特性更吻合、使用更安全可靠、具有双向终端位置稳态保持的永磁操动机构。
本实用新型的目的是这样实现的:本机构由钕铁硼永磁体、外磁轭、内磁轭、上磁轭、下磁轭、动衔铁组件、励磁线圈组成。由钕铁硼永磁体提供永久磁场源,由外电路控制励磁线圈产生瞬时电磁场与永磁场叠加,驱动动衔铁运动并完成双并联永磁路的工作转换。
在本实用新型技术解决方案中,钕铁硼永磁体嵌镶并固封于内磁轭与外磁轭之间;
其中,所述内磁轭的外圆面上部设有胶封槽、其下部设有环状凸台,环状凸台上也设有胶封槽;
所述外磁轭的内壁为阶梯圆孔形状并设有胶封槽;
形状为同心阶梯圆柱体且在圆柱面轴线方向设有开口槽的动衔铁具有第一圆环形状吸合平面、第二圆环形状吸合平面和第三圆环形状吸合平面;
其中,所述第一圆环形状吸合平面在轴向与下磁轭被吸合界面的位置形状对应;
所述第二圆环形状吸合平面在轴向与内磁轭上端被吸合界面的位置形状对应;
所述第三圆环形状吸合平面在轴向与上磁轭被吸合界面的位置形状对应;
动衔铁与内磁轭的内圆面间设置磁通气隙Lg;
当动衔铁处于合闸终端位置,永磁场产生的合闸保持主磁通经钕铁硼永磁体、内磁轭的外圆面、内磁轭上端被吸合界面、动衔铁的第二圆环形状吸合平面、动衔铁、动衔铁的第一圆环形状吸合平面、下磁轭被吸合界面、下磁轭、外磁轭形成闭合回路;
当动衔铁处于分闸终端位置,永磁场产生的分闸保持主磁通经钕铁硼永磁体、内磁轭的外圆面、内磁轭的内圆面、磁通气隙Lg、动衔铁、动衔铁的第三圆环形状被吸合平面、上磁轭被吸合界面、上磁轭、外磁轭形成闭合回路。
采用本实用新型提出并配置在高、低压真空开关上的永磁操动机构,其合闸终端位置稳态保持的静吸力,是由永磁场的合闸保持主磁通所经过的两个界面共同提供的,这样不仅可以使永磁体用量少、永磁能利用率高,更主要的是,分闸初始阶段由动衔铁向下运动能够形成两个高磁阻界面,从而极大地减小了永磁通阻碍分闸的吸力,有效地改善了分闸负载特性;其分闸终端位置稳态保持的静吸力,仅由永磁场的分闸保持主磁通经过一个界面提供,由于内磁轭与动衔铁间的高磁阻气隙,降低了流经该界面的主磁通密度,从而减少了合闸操作的起动力。
本实用新型提出的永磁操动机构,其全封闭的结构设计,能够有效的屏蔽外界对机构本体磁路及机构合、分闸操作对外界产生的电磁干扰。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为永磁操动机构装配图。
图2为动衔铁处于合闸终端位置剖视图。
图3为外磁轭的零件图
图4为内磁轭的零件图。
图5为动衔铁部件图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明依据本实用新型提出的机构的细节及工作原理。
对照图5,可以看出动衔铁4具有第一圆环形状吸合面41、第二圆环形状吸合面42、第三圆环形状吸合面43,动衔铁4的圆周面在轴向方向有防止涡流效应的开口槽45,力输出杆46与动衔铁4组装成动衔铁部件。
对照图4,可以看出内磁轭1的外圆面16的上端设有胶封槽12,下端有环状凸台13,凸台13上也设有胶封槽14。
对照图3,可以看出外磁轭3的内壁为阶梯圆孔形状并设有胶封槽31。
对照图1,组装后的永磁机构,其动衔铁4处于分闸终端位置,动衔铁4的第一圆环形状吸合平面41在轴向与下磁轭被吸合界面71形状位置对应,动衔铁4的第二圆环形状吸合平面42在轴向与内磁轭上端被吸合界面11形状位置对应,内磁轭1的内圆面15与动衔铁4间设置磁通气隙Lg,钕铁硼永磁体2嵌镶并用结构胶固封在内磁轭1与外磁轭3之间。主磁通9经钕铁硼永磁体2、内磁轭外圆面16、内磁轭内圆面15、磁通气隙Lg、动衔铁4、动衔铁4的第三圆环形状吸合平面43、上磁轭被吸合界面61、上磁轭6、外磁轭3形成闭合回路。
对照图2,动衔铁4处于合闸终端位置,动衔铁4的第三圆环形状吸合平面43在轴向与上磁轭被吸合界面61形状位置对应,主磁通10经钕铁硼永磁体2、内磁轭1的外圆面16、内磁轭上端被吸合界面11、动衔铁4的第二圆环形状吸合面42、动衔铁4、动衔铁4的第一圆环形状吸合平面41、下磁轭被吸合界面71、下磁轭7、外磁轭3形成闭合回路。
本永磁操动机构配置在高、低压真空开关上,其工作原理是,合闸操作,励磁线圈5在外电路控制下产生与永磁场正向叠加的电磁场,驱动动衔铁4离开分闸终端位置向下运动完成开关触头压簧与分断弹簧的储能,到达合闸终端位置后,依靠永磁吸合力稳态保持;分闸操作,励磁线圈5在外电路控制下产生与永磁场反向叠加的电磁场,使保持力降至临界值,分闸弹簧和触头压簧共同驱动动衔铁4到达分闸终端位置,依靠永磁吸合力稳态保持。
除上述实施例外,本实用新型还可以有其它实施方式,凡采用等同替代或等效变换形式的技术方案,均在本实用新型要求保护的范围内。

Claims (1)

1.一种永磁操动机构,由钕铁硼永磁体(2)提供永久磁场源,由外电路控制励磁线圈(5)产生瞬时电磁场与永磁场叠加,驱动动衔铁(4)运动并完成双并联永磁路的工作转换;其特征在于:钕铁硼永磁体(2)嵌镶并固封于内磁轭(1)与外磁轭(3)之间;
其中,所述内磁轭(1)的外圆面(16)上部设有胶封槽(12)、其下部设有环状凸台(13),环状凸台(13)上也设有胶封槽(14);
所述外磁轭(3)的内壁为阶梯圆孔形状并设有胶封槽(31);
形状为同心阶梯圆柱体且在圆柱面轴线方向设有开口槽(45)的动衔铁(4)具有第一圆环形状吸合平面(41)、第二圆环形状吸合平面(42)和第三圆环形状吸合平面(43);
其中,所述第一圆环形状吸合平面(41)在轴向与下磁轭被吸合界面(71)的位置形状对应;
所述第二圆环形状吸合平面(42)在轴向与内磁轭上端被吸合界面(11)的位置形状对应;
所述第三圆环形状吸合平面(43)在轴向与上磁轭被吸合界面(61)的位置形状对应;
动衔铁(4)与内磁轭(1)的内圆面(15)间设置磁通气隙Lg;
当动衔铁(4)处于合闸终端位置,主磁通(10)经钕铁硼永磁体(2)、内磁轭(1)的外圆面(16)、内磁轭上端被吸合界面(11)、动衔铁(4)的第二圆环形状吸合平面(42)、动衔铁(4)、动衔铁(4)的第一圆环形状吸合平面(41)、下磁轭被吸合界面(71)、下磁轭(7)、外磁轭(3)而闭合构成本机构的合闸稳态保持永磁路;
当动衔铁(4)处于分闸终端位置,主磁通(9)经钕铁硼永磁体(2)、内磁轭(1)的外圆面(16)、内磁轭(1)的内圆面(15)、磁通气隙Lg、动衔铁(4)、动衔铁(4)的第三圆环形状吸合平面(43)、上磁轭被吸合界面(61)、上磁轭(6)、外磁轭(3)而闭合构成本机构的分闸稳态保持永磁路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102956397A (zh) * 2011-08-22 2013-03-06 吉林永大电气开关有限公司 具有辅助电磁回路的永磁操动机构
CN107578949A (zh) * 2017-09-26 2018-01-12 日新恒通电气有限公司 一种真空断路器永磁机构

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