CN205487929U - 一种低压真空接触器的双稳态永磁机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及低压供、配电系统技术领域，具体涉及了一种低压真空接触器的双稳态永磁机构，包括壳体，永磁体固定于壳体的内腔上部，电磁线圈设置于永磁体的下端；力传导轴由壳体的上部穿入壳体内，并且依次穿过永磁体和电磁线圈，T型动衔铁套设于力传导轴上；永磁体的内周上固定有磁轭，磁轭的内壁与T型动衔铁的外壁贴合，磁轭的顶部与T型动衔铁形成吸合面；还包括过流保护单元和手动操作单元，过流保护单元设置于壳体内，并提供反向磁场；手动操作单元固定于壳体的顶部且与力传导杆连接。本实用新型提供的一种低压真空接触器的双稳态永磁机构，可以有效解决在永磁机构在电网及机构自身出现紧急情况时，无法及时实现分闸、合闸的作用的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及低压供、配电系统技术领域，尤其涉及一种在低压真空接触器内起到分、合闸驱动作用的双稳态永磁机构。
背景技术
真空接触器用以频繁接通和切断正常工作电流，通常用于远距离接通和断开中、低压频繁起停的6kV、380V(660V、1140V)交流电动机。真空接触器主要由真空灭弧室和操作机构组成。真空灭弧室具有通过正常工作电流和频繁切断工作电流时可靠灭弧的作用，但其具有切断过负荷电流和短路电流的功能。该功能是通过操作机构实现的。
目前，真空断路器中常采用永磁机构作为操作机构。永磁机构在工作时主要运动部件只有一个，无需机械脱、锁扣装置，故障源少，具有可靠性较高且使用寿命长的优点。
现有的永磁机构，存在着发生事故时，分闸达不到电网停电或者短路时间同步瞬时分闸的目的，以及在电磁线圈无法正常工作时，永磁机构便无法实现接通和切断电路的作用。
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提供了一种低压真空接触器的双稳态永磁机构，可以有效解决在永磁机构在电网及机构自身出现紧急情况时，无法及时实现分闸、合闸的作用的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种低压真空接触器的双稳态永磁机构，包括壳体、电磁线圈、永磁体、T型动衔铁和力传导轴，所述永磁体固定于所述壳体的内腔上部，所述电磁线圈设置于所述永磁体的下端；所述力传导轴由所述壳体的上部穿入所述壳体内，并且依次穿过所述永磁体和电磁线圈，所述T型动衔铁套设于所述力传导轴上且其底部贯穿所述永磁体和电磁线圈；所述永磁体的内周上固定有磁轭，所述磁轭的内壁与所述T型动衔铁的外壁贴合，所述磁轭的顶部与所述T型动衔铁形成吸合面；
还包括过流保护单元和手动操作单元，所述过流保护单元设置于所述壳体内，并提供反向磁场；所述手动操作单元固定于所述壳体的顶部且与所述力传导杆连接。
进一步的，前述过流保护单元为过流保护线圈，所述过流保护线圈设置于所述电磁线圈的上部或者下部。
进一步的，前述手动操作单元包括手柄和固定支架，所述固定支架固定于所述壳体上，所述手柄的中部与所述固定支架转动连接，所述手柄的一端与所述力传导轴转动连接；所述固定支架上还设有用于对所述手柄进行限位的卡扣。
进一步的，前述磁轭为环形磁轭，所述磁轭套设于所述永磁体和T型动衔铁之间，所述环形磁轭的顶部设有与所述T型动衔铁相匹配的凹槽。
进一步的，前述环形磁轭上沿轴向开设有一条通槽。
进一步的，前述磁轭为若干块沿所述永磁体内周分布的磁轭块体，所述磁轭块体的顶部分别设有与所述T型动衔铁相匹配的凹槽。
进一步的，前述凹槽的深度为5-8mm。
进一步的，前述壳体包括上磁轭盖、磁轭套筒和下磁轭盖，所述力传导轴穿过所述上磁轭盖，并且最终插设于所述下磁轭盖中。
进一步的，前述下磁轭盖的中心设有凸台，所述凸台穿入所述电磁线圈内，所述凸台的中心设有盲孔，所述力传导轴插设于所述盲孔中。
进一步的，前述T型动衔铁的底部外壁上套设有分闸弹簧，所述T型动衔铁的顶端开设有凹腔。
(三)有益效果
本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果：
本实用新型提供的低压真空接触器的双稳态永磁机构，包括过流保护单元和手动操作单元，过流保护单元设置于壳体内，在电网出现电源短路或者断电时，可以为永磁机构提供反向磁场，从而使永磁机构进行分闸操作；该手动操作单元则用于在永磁机构内部的电磁线圈或者过流保护单元失效时，通过人为对永磁机构进行控制，控制其进行分闸或者合闸操作。
附图说明
图1为本实用新型双稳态永磁机构的结构示意图。
其中，1：上磁轭盖；2：磁轭套筒；3：磁轭；4：永磁体；5：电磁线圈:6：过流保护线圈；7：下磁轭盖；8：凸台；9：力传导轴；10：分闸弹簧；11：T型动衔铁；12：手柄；13：固定支架；14：卡扣；15：卡口；16：凹槽；17：凹腔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的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，但不能用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“若干”的含义是一个或一个以上；术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1所示，本实施例提供的一种低压真空接触器的双稳态永磁机构，包括壳体、电磁线圈5、永磁体4、T型动衔铁11和力传导轴9，永磁体4固定于壳体的内腔上部，电磁线圈5同样设置于壳体的内腔中，并置于永磁体4的下端；力传导轴9由壳体的上部穿入壳体内，并且依次穿过永磁体4和电磁线圈5，T型动衔铁11套设于力传导轴9上且其底部贯穿永磁体4和电磁线圈5，其中，T型动衔铁11与力传导轴9丝扣配合，并且T型动衔铁11可带动力传导轴9沿壳体的轴向往复运动；永磁体4的内周上固定有磁轭3，磁轭3的内壁与T型动衔铁11的外壁贴合，磁轭3的顶部与T型动衔铁11形成吸合面；
还包括过流保护单元和手动操作单元，过流保护单元设置于壳体内，并提供反向磁场；手动操作单元固定于壳体的顶部且与力传导杆连接。
过流保护单元为过流保护线圈6，过流保护线圈6设置于电磁线圈5的上部或者下部。在电网出现电源短路或者断电时，可以为永磁机构提供反向磁场，从而使永磁机构进行分闸操作。
手动操作单元包括手柄12和固定支架13，固定支架13固定于壳体上，手柄12的中部与固定支架13通过转轴转动连接，手柄12的一端与力传导轴9通过转轴转动连接；固定支架13上还设有用于对手柄12进行限位的卡扣14，本实施例中，卡扣14可旋转的连接与固定支架13上，手柄12上设有一对卡口15，分别在分闸和合闸工位时配合卡扣14对手柄12进行限位进行限位。该手动操作单元则用于在永磁机构内部的电磁线圈5或者过流保护单元失效时，通过人为对永磁机构进行控制，控制其进行分闸或者合闸操作。
磁轭3为环形磁轭3，磁轭3套设于永磁体4和T型动衔铁11之间，环形磁轭3的顶部设有与T型动衔铁11相匹配的凹槽16。其中，磁轭3通过高强度粘结剂粘结固定于壳体的内部。凹槽16的深度为5-8mm，目的在于有足够的吸合保持力及准确定位功能。环形磁轭3上沿轴向开设有一条通槽，用于减少涡流。
另外，磁轭3还可以为若干块沿永磁体4内周分布的磁轭3块体，磁轭3块体的顶部分别设有与T型动衔铁11相匹配的凹槽16，不仅可以减少磁轭3的用量，降低生产成本，还能减少涡流。
壳体包括上磁轭盖1、磁轭套筒2和下磁轭盖7，力传导轴9穿过上磁轭盖1，并且最终插设于下磁轭盖7中。其中，下磁轭盖7的内圆与磁轭套筒2的内圆之间丝扣配合连接，上磁轭盖1与磁轭套筒2丝扣配合连接。
下磁轭盖7的中心设有凸台8，凸台8穿入电磁线圈5内，目的在于聚磁，并在与T型动衔铁11下端面吸合时减少磁漏。凸台8的中心设有盲孔，力传导轴9插设于盲孔中，目的在于配合力导向轴定位导向。另外，下磁轭盖7的外缘上沿周向设有安装沉孔。需要说明的是，力传导轴9与下磁轭盖7的盲孔配合时，盲孔底部应保留有足够的气隙，目的在于防止撞击致使磁路的吸合面吸力减少。
T型动衔铁11的底部外壁上套设有分闸弹簧10，在永磁机构处于合闸工位时，分闸弹簧10为压缩状态；在永磁机构处于分闸工位时，分闸弹簧10为原长。T型动衔铁11的顶端开设有凹腔17，可以降低分闸后的保持力，在需要合闸时进行快速合闸。
本实施例的工作原理是：下磁轭盖7、电磁线圈5、过流保护线圈6、磁轭套筒2、永磁体4、磁轭3、T型动衔铁11、力传导轴9和上磁轭盖1组成了永磁、电磁一体化闭合磁路；而手动操作单元可供使用者进行人工操作。电动分闸时，由外电路施加给电磁线圈5瞬时反向电流，T型动衔铁11连同力传导轴9在分闸弹簧10的作用下向上运动到终点，此时T型动衔铁11的上平面与上磁轭盖1内的下平面中部吸合完成分闸保持。电动合闸时，由外电路施加给电磁线圈5瞬时正向电流，T型动衔铁11连同力传导轴9在电磁力的作用下向下运动到终点，此时T型动衔铁11的上部下圆周台阶平面与磁轭3的上部凹槽16底平面吸合的同时T型动衔铁11的下端面与下磁轭盖7的凸台8平面吸合完成合闸保持，至此完成一个分、合闸工作周期。在电网出现电源短路或者断电时，可以为永磁机构提供反向磁场，将永磁体4的磁力克服，从而使永磁机构的T型动衔铁11在分闸弹簧10的弹力作用下，向上进行分闸操作。
本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (10)
1.一种低压真空接触器的双稳态永磁机构，包括壳体、电磁线圈、永磁体、T型动衔铁和力传导轴，其特征在于，所述永磁体固定于所述壳体的内腔上部，所述电磁线圈设置于所述永磁体的下端；所述力传导轴由所述壳体的上部穿入所述壳体内，并且依次穿过所述永磁体和电磁线圈，所述T型动衔铁套设于所述力传导轴上且其底部贯穿所述永磁体和电磁线圈；所述永磁体的内周上固定有磁轭，所述磁轭的内壁与所述T型动衔铁的外壁贴合，所述磁轭的顶部与所述T型动衔铁形成吸合面；
还包括过流保护单元和手动操作单元，所述过流保护单元设置于所述壳体内，并提供反向磁场；所述手动操作单元固定于所述壳体的顶部且与所述力传导杆连接。
2.根据权利要求1所述的低压真空接触器的双稳态永磁机构，其特征在于，所述过流保护单元为过流保护线圈，所述过流保护线圈设置于所述电磁线圈的上部或者下部。
3.根据权利要求1所述的低压真空接触器的双稳态永磁机构，其特征在于，所述手动操作单元包括手柄和固定支架，所述固定支架固定于所述壳体上，所述手柄的中部与所述固定支架转动连接，所述手柄的一端与所述力传导轴转动连接；所述固定支架上还设有用于对所述手柄进行限位的卡扣。
4.根据权利要求1所述的低压真空接触器的双稳态永磁机构，其特征在于，所述磁轭为环形磁轭，所述磁轭套设于所述永磁体和T型动衔铁之间，所述环形磁轭的顶部设有与所述T型动衔铁相匹配的凹槽。
5.根据权利要求4所述的低压真空接触器的双稳态永磁机构，其特征在于，所述环形磁轭上沿轴向开设有一条通槽。
6.根据权利要求1所述的低压真空接触器的双稳态永磁机构，其特征在于，所述磁轭为若干块沿所述永磁体内周分布的磁轭块体，所述磁轭块体的顶部分别设有与所述T型动衔铁相匹配的凹槽。
7.根据权利要求4-6任一项所述的低压真空接触器的双稳态永磁机构，所述凹槽的深度为5-8mm。
8.根据权利要求1任一项所述的低压真空接触器的双稳态永磁机构，其特征在于，所述壳体包括上磁轭盖、磁轭套筒和下磁轭盖，所述力传导轴穿过所述上磁轭盖，并且最终插设于所述下磁轭盖中。
9.根据权利要求8所述的低压真空接触器的双稳态永磁机构，其特征在于，所述下磁轭盖的中心设有凸台，所述凸台穿入所述电磁线圈内，所述凸台的中心设有盲孔，所述力传导轴插设于所述盲孔中。
10.根据权利要求9所述的低压真空接触器的双稳态永磁机构，其特征在于，所述T型动衔铁的底部外壁上套设有分闸弹簧，所述T型动衔铁的顶端开设有凹腔。
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