CN201936758U - 一种磁力保持装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种磁力保持装置，保持包括外磁轭，位于所述外磁轭内部中间位置的动衔铁，以及位于所述外磁轭内壁的内磁轭，所述内磁轭的上部设置有合闸线圈，下部设置有分闸线圈，在所述内磁轭靠近所述动衔铁的一侧设置有永磁体，所述动衔铁具有与所述内磁轭的下端接触的下拍合面，以及与所述外磁轭内侧上端接触的上拍合面。本实用新型提供的磁力保持装置，通过改变内部磁路结构增加了磁路拍合面积，提高了内部形成的磁场能量，为国内中压真空断路器的技术研发领域提供了优良的技术基础。
Description
技术领域
本实用新型涉及真空断路器技术领域，特别是涉及一种磁力保持装置。
背景技术
近年来随着国内中压真空断路器领域的迅速发展，一种新型的磁力保持装置(以下简称永磁机构)的问世，在高压开关行业引起了各科研单位及制造型企业的深度重视。永磁机构的问世作为中压真空断路器领域的第三代操动机构，作为电力系统终端设备之一，起着控制\调节和保护作用，其可靠性和智能化水平，对电力系统的稳定和自动化程度将产生深远的影响，其可靠性及开断特性都优于传统的电磁操动机构和弹簧操动机构。
国内现有的永磁机构是由外磁轭、内磁轭、永磁体、合分闸线圈及动衔铁等部件组成，广泛应用于10KV户内外高压真空断路器，起着真空断路器开断、关合作用的一种驱动装置。
如图1所示：现有的磁力保持装置是由动衔铁7、内磁轭4、永磁体5、和电磁线圈11和外磁轭1组成。由圆柱形的动衔铁7在电磁线圈11和永磁体5产生的电磁场与永磁场叠加力作用下，动衔铁7向下运动，当动衔铁7运动至末端位置与外磁轭1的下端面接触，并依靠内部静态磁场的吸力使动衔铁7唯一一端的下拍合面9与外磁轭1下端接触并保持在稳态位置。如图2所示内部磁场状态。
结合图1的动作原理，动衔铁7向下运动完成合闸状态时，只有下拍合面9完成与外磁轭1的接触，依靠内部静态磁场的吸合力稳态保持在合闸位置。由于永磁机构内部单面磁场力的形成直接取决于下拍合面9的大小，下拍合面9与外磁轭1的接触面积越大则形成的静 态磁场力越大。
其次，要加大下拍合面9的接触面积会导致其整体结构的增大，直接影响着其性能的稳定性和可靠性，尤其不适用于10KV\31.5KA及容量以上真空断路器的研发和使用，有着一定的局限性。这种单拍合面的磁力保持装置还存在磁通利用率低、永磁体用量大、磁分路截面积与拍合面积相等的缺陷。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型要解决的技术问题是如何增大现有磁力保持装置内部的静态磁场力，同时保证其使用的稳定性和可靠性。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，提供一种磁力保持装置，包括外磁轭，位于所述外磁轭内部中间位置的动衔铁，以及位于所述外磁轭内壁的内磁轭，所述内磁轭的上部设置有合闸线圈，下部设置有分闸线圈，在所述内磁轭靠近所述动衔铁的一侧设置有永磁体，所述动衔铁具有与所述内磁轭的下端接触的下拍合面，以及与所述外磁轭内侧上端接触的上拍合面。
优选地，所述磁力保持装置还包括位于所述合闸线圈上部的过流保护线圈。
优选地，所述动衔铁的下部设置有凸台，所述凸台的上表面为与所述内磁轭接触的下拍合面。
优选地，所述下拍合面和所述上拍合面分别为圆环形平面。
优选地，所述内磁轭靠近所述动衔铁的一侧具有凸起的环状平台槽，所述永磁体置于所述环状平台槽内。
优选地，所述永磁体为瓦形永磁体。
(三)有益效果
本实用新型提供的磁力保持装置，通过改变内部磁路结构增加了 磁路拍合面积，提高了内部形成的磁场能量，形成的输出合成功率及特性适用于6.2-40.5KV真空断路器的技术匹配，为国内中压真空断路器的技术研发领域提供了优良的技术基础。本实用新型的磁力保持装置提高了磁通利用率，使得磁分路分闸可靠，永磁体利用合理，磁路工作温度宽，功能特性强。
附图说明
图1是现有技术中的磁力保持装置的结构示意图；
图2是图1的磁力保持装置的内部磁场状态示意图；
图3是依据本实用新型实施例的磁力保持装置的结构示意图。
其中，1：外磁轭；2：过流保护线圈；3：合闸线圈；4：内磁轭；5：永磁体；6：分闸线圈；7：动衔铁；8：环状平台槽；9：下拍合面；10：上拍合面；11：电磁线圈。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图3所示，本实用新型提供了一种磁力保持装置，包括外磁轭1，位于外磁轭1内部中间位置的动衔铁7，内磁轭4固定于外磁轭1的内壁，内磁轭4与外磁轭1、动衔铁7形成上下两个腔，上部的腔内设置有合闸线圈3，下部的腔内设置有分闸线圈6，在内磁轭4靠近所述动衔铁7的一侧具有凸起的环状平台槽8，在环状平台槽8内设置有永磁体5，动衔铁7具有下拍合面9，与内磁轭4的下端接触，以及上拍合面10，与外磁轭1内侧上端接触。合闸线圈3上部可以设置有过流保护线圈2。动衔铁7可以设计为T形，其下部具有凸台，凸台的上表面即为下拍合面9，与内磁轭4接触。下拍合面9和上拍合面10均可以设置为圆环形平面。永磁体5采用材料为各向异性烧结NdFeB且内禀矫顽力不小于1360KA/m瓦形永磁体。
该实施方式的磁力保持装置的工作过程为：
电动分闸时：施加给分闸线圈6瞬时正向电流，在产生的电磁场与永磁场一致方向力的共同作用下，T型动衔铁7克服合闸状态时永磁场保持力，期双拍合面同时断开向下运动，运动到分闸终端位置依靠永磁场吸合力保持在分闸位置。
电动合闸时：施加给合闸线圈3的瞬时正向电流，在产生的电磁场与永磁场一致方向力的共同作用下，T型动衔铁7克服合闸状态时永磁场保持力和真空开关触头弹簧反力，在电磁场与永磁场合力作用下，动衔铁7向上运动到达合闸终端位置双拍合面同时拍合，依靠永磁力保持位置不变，至此，完成一个操作周期。
采用这样的结构后，合闸状态时主磁通对这一闭合磁路中动衔铁的双拍合面同时起作用，永磁吸合力是两个拍合面引力的叠加，因此较比单拍合形式的结构节省近一倍的永磁体用量；分闸时动衔铁的双拍合面同时断开，气隙相对增大，磁场对动衔铁的拉力锐减，有利于分闸速度的调整。过电流自动分闸线圈不受主电路控制，他解决了当电网短路或断电时、过电流达到额定值时，高压开关同步、自动瞬时紧急分闸，实现了过电流自动保护，提高了自动化保护的高可靠性。
由以上实施例可以看出，本实用新型提供的磁力保持装置，通过改变内部磁路结构增加了磁路拍合面积，提高了内部形成的磁场能量，形成的输出合成功率及特性适用于6.2-40.5KV真空断路器的技术匹配，为国内中压真空断路器的技术研发领域提供了优良的技术基础。本实用新型的磁力保持装置提高了磁通利用率，使得磁分路分闸可靠，永磁体利用合理，磁路工作温度宽，功能特性强。通过采用本发明的磁路双并联双拍合的磁力保持装置，充分发挥了永磁体在本装置内的磁能利用率，确保了该装置在机械、电力系统高、低压开关配置中的应用，具有体积小、能耗低、环保等特点。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种磁力保持装置，其特征在于，包括外磁轭(1)，位于所述外磁轭(1)内部中间位置的动衔铁(7)，以及位于所述外磁轭(1)内壁的内磁轭(4)，所述内磁轭(4)的上部设置有合闸线圈(3)，下部设置有分闸线圈(6)，在所述内磁轭(4)靠近所述动衔铁(7)的一侧设置有永磁体(5)，所述动衔铁(7)具有与所述内磁轭(4)的下端接触的下拍合面(9)，以及与所述外磁轭(1)内侧上端接触的上拍合面(10)。
2.如权利要求1所述的磁力保持装置，其特征在于，所述磁力保持装置还包括位于所述合闸线圈(3)上部的过流保护线圈(2)。
3.如权利要求1所述的磁力保持装置，其特征在于，所述动衔铁(7)的下部设置有凸台，所述凸台的上表面为与所述内磁轭(4)接触的下拍合面(9)。
4.如权利要求1所述的磁力保持装置，其特征在于，所述下拍合面(9)和所述上拍合面(10)分别为圆环形平面。
5.如权利要求1所述的磁力保持装置，其特征在于，所述内磁轭(4)靠近所述动衔铁(7)的一侧具有凸起的环状平台槽(8)，所述永磁体(5)置于所述环状平台槽(8)内。
6.如权利要求1或5所述的磁力保持装置，其特征在于，所述永磁体(5)为瓦形永磁体。
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