CN206210713U - 永磁保持模块、快速操动机构及使用该机构的快速开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及永磁保持模块、快速操动机构及使用该机构的快速开关。其中永磁保持模块包括保持用静铁芯和永磁体，所述永磁体设置在保持用静铁芯上的凹槽内，所述保持用静铁芯背向凹槽的槽口的一侧设有模块底板，所述保持用静铁芯设置在所述模块底板上。这样，模块底板、保持用静铁芯和永磁体形成一个整体，整体结构强度高，能够承受更多、更强的冲击，使用寿命长，可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及永磁保持模块、快速操动机构及使用该机构的快速开关。
背景技术
现有的快速开关采用了快速操动机构，快速操动机构多采用斥力机构进行分闸，采用永磁机构或分闸簧实现分闸保持，而合闸则是采用永磁机构或斥力机构合闸，采用永磁机构实现合闸保持。
例如授权公告号为CN 201910366 U的中国专利公开的一种超高压真空断路器快速操动机构，包括斥力机构和永磁机构，其中，永磁机构即该专利中的永磁操动机构，包括外磁轭、动铁芯，在外磁轭内部、动铁芯外部的上下两端分别装有合闸线圈和分闸线圈，分闸线圈和合闸线圈之间装有永磁体，动铁芯中穿装有下动导杆；斥力机构采用涡流斥力机构，涡流斥力机构位于永磁机构的上方，包括涡流盘，涡流盘的上方装有分闸涡流线圈，下方装有合闸涡流线圈；涡流盘上穿装有上动导杆，上动导杆穿过永磁机构的外磁轭连接动铁芯中的下动导杆。涡流斥力机构可以有效提供短气隙的推力，永磁机构提供长气隙时的分合闸力。但是，现有的永磁机构含有质量和体积较大的动铁芯，动铁芯作为运动体与斥力机构一起运动，增大了运动体质量，导致分合闸速度慢，还会对快速操动机构产生较大的冲击，造成永磁力降低，影响使用寿命、成本高，且永磁机构体积较大。
公布号为CN 105762010 A的中国专利公开了一种基于永磁保持机构的快速开关，包括依次连接的上导杆、真空灭弧室、中导杆、绝缘子、下导杆和保持用动铁芯，在所述下导杆上套装有斥力盘，在该斥力盘上方安装有分闸线圈而在其下方安装有合闸线圈，形成电磁斥力操动模块；在所述保持用动铁芯上方安装有上保持用静铁芯，在该上保持用静铁芯中间的环形空间（即专利公布文本中的凹槽）内安装有合闸保持永磁铁，而在该保持用动铁芯下方安装有下保持用静铁芯，在该下保持用静铁芯中间的凹槽内安装有分闸保持永磁铁。其中合闸保持永磁铁下端比上保持用静铁芯下端短，从而在上保持用静铁芯下端形成凹槽作为上气隙；其中分闸保持永磁铁上端比下保持用静铁芯上端短，从而在下保持用静铁芯上端形成凹槽作为下气隙。上述上保持用静铁芯和合闸保持永磁铁形成了合闸永磁保持模块，下保持用静铁芯和分闸保持永磁铁分别和分闸永磁保持模块，保持用动铁芯为导磁盘，通过导磁盘与合闸永磁保持模块和分闸永磁保持模块的配合实现分合闸保持，与普遍采用的动铁芯相比能够降低运动体质量，提高分合闸速度，减小永磁机构体积。
但是，上述合闸或分闸永磁保持模块直接将永磁体设置在保持用静铁芯之间，整体结构强度低，与导磁盘反复地高速直接碰撞容易出现损坏，可靠性差，需要频繁更换，维护成本高，并且永磁保持模块的轴向外侧容易导致漏磁，影响快速开关的性能。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种永磁保持模块，以解决现有的永磁保持模块结构强度差的问题，同时，本实用新型还提供了一种使用该永磁保持模块的快速操动机构，以及使用该快速操动机构的快速开关。
为实现上述目的，本实用新型中永磁保持模块采用的技术方案是：
方案1：永磁保持模块，包括保持用静铁芯和永磁体，所述永磁体设置在保持用静铁芯上的凹槽内，所述保持用静铁芯背向凹槽的槽口的一侧设有模块底板，所述保持用静铁芯设置在所述模块底板上。
方案2：根据方案1所述的永磁保持模块，所述永磁体与所述凹槽的槽底壁之间和/或永磁体背向凹槽的槽底的一侧设有缓冲垫。
方案3：根据方案1或2所述的永磁保持模块，所述模块底板由非导磁材料制成。
本实用新型中快速操动机构采用的技术方案是：
方案1：快速操动机构，包括合闸永磁保持模块、分闸永磁保持模块和设置在合闸永磁保持模块、分闸永磁保持模块之间的导磁盘，所述合闸永磁保持模块和分闸永磁保持模块均包括保持用静铁芯和永磁体，所述永磁体设置在保持用静铁芯上的凹槽内，所述保持用静铁芯背向凹槽的槽口的一侧设有模块底板，所述保持用静铁芯设置在所述模块底板上。
方案2：根据方案1所述的快速操动机构，所述永磁体与所述凹槽的槽底壁之间和/或永磁体背向凹槽的槽底的一侧设有缓冲垫。
方案3：根据方案1或2所述的快速操动机构，所述模块底板由非导磁材料制成。
方案4：根据方案1或2所述的快速操动机构，所述导磁盘的至少一侧盘面上设有用于与永磁体形成气隙的凹槽。
方案5：根据方案4所述的快速操动机构，所述导磁盘上的凹槽是环形凹槽，所述环形凹槽的槽口与保持用静铁芯上凹槽的槽口相对设置。
方案6：根据方案1或2所述的快速操动机构，所述合闸永磁保持模块和分闸永磁保持模块分别固定在第一支撑板和第二支撑板上，第一支撑板和第二支撑板通过支撑柱固定连接。
本实用新型中快速开关采用的技术方案是：
方案1：快速开关，包括灭弧室和快速操动机构，快速操动机构包括合闸永磁保持模块、分闸永磁保持模块和设置在合闸永磁保持模块、分闸永磁保持模块之间的导磁盘，所述合闸永磁保持模块和分闸永磁保持模块均包括保持用静铁芯和永磁体，所述永磁体设置在保持用静铁芯上的凹槽内，所述保持用静铁芯背向凹槽的槽口的一侧设有模块底板，所述保持用静铁芯设置在所述模块底板上。
方案2：根据方案1所述的快速开关，所述永磁体与所述凹槽的槽底壁之间和/或永磁体背向凹槽的槽底的一侧设有缓冲垫。
方案3：根据方案1或2所述的快速开关，所述模块底板由非导磁材料制成。
方案4：根据方案1或2所述的快速开关，所述导磁盘的至少一侧盘面上设有用于与永磁体形成气隙的凹槽。
方案5：根据方案4所述的快速开关，所述导磁盘上的凹槽是环形凹槽，所述环形凹槽的槽口与保持用静铁芯上凹槽的槽口相对设置。
方案6：根据方案1或2所述的快速开关，所述合闸永磁保持模块和分闸永磁保持模块分别固定在第一支撑板和第二支撑板上，第一支撑板和第二支撑板通过支撑柱固定连接。
有益效果：本实用新型采用上述技术方案，永磁保持模块的保持用静铁芯背向凹槽的槽口的一侧设有模块底板，所述保持用静铁芯设置在所述模块底板上，这样，模块底板、保持用静铁芯和永磁体形成一个整体，整体结构强度高，能够承受更多、更强的冲击，使用寿命长，可靠性高。
进一步地，所述永磁体与所述凹槽的槽底壁之间和/或永磁体背向凹槽的槽底的一侧设有缓冲垫，缓冲垫能够对分合闸时的撞击起到缓冲作用，进一步提高永磁保持模块的可靠性，并能够适用于更快速的分合闸速度。
进一步地，所述模块底板由非导磁材料制成，能够优化磁路，提高磁利用率。
进一步地，所述导磁盘的至少一侧盘面上设有用于与永磁体形成气隙的凹槽，设置凹槽不但能够进一步减小导磁盘的质量、减小冲击和提高分合闸速度，而且便于对磁路进行优化调整，满足分合闸性能要求。
附图说明
图1是本实用新型中快速操动机构的一个实施例的结构示意图；
图2是图1中永磁机构的结构示意图；
图3是图1中导磁盘过轴线的剖视图；
图4是图1中快速操动机构的使用状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。
本实用新型中快速操动机构的一个实施例如图1~图4所示，包括斥力机构和永磁机构，斥力机构设置在永磁机构上方。
上支撑板8和中间支撑板9之间为斥力机构，该斥力机构为双向斥力机构，其分闸斥力机构线圈1通过螺栓固定在上支撑板8下方，金属盘2通过螺纹连接固定在运动轴7上，合闸斥力机构线圈3通过螺栓固定在中间支撑板9上方。
下面中间支撑板9和下支撑板10之间为永磁机构，该永磁机构为双向永磁机构，包括合闸永磁保持模块4和分闸永磁保持模块6，合闸永磁保持模块4固定在中间支撑板9下方，导磁盘5固定在运动轴7上，导磁盘5的两端面上分别设有第一凹槽51和第一凹槽52，与静铁芯上的气隙共同形成双气隙永磁机构，分闸永磁保持模块6固定在下支撑板10上方。
合闸永磁保持模块4、分闸永磁保持模块6均包括静铁芯和永磁体，静铁芯包括非导磁静端盖42、内铁芯43和机筒41，非导磁静端盖42构成模块底板，机筒41、内铁芯43、非导磁静端盖42同轴设置并且围成环形的凹槽，机筒41与内铁芯43的一侧端面与非导磁静端盖42固定连接，另一侧的端面平齐，三者之间形成环形的凹槽，永磁体45吸附在环形的凹槽内，在永磁体45上下端面固定有第一弹性缓冲垫44和第二弹性缓冲垫46。运动轴7与分闸斥力机构线圈1、合闸斥力机构线圈3、合闸永磁保持模块4和分闸永磁保持模块6间隙配合。
由合闸位到分闸位：合闸位置时导磁盘5与合闸永磁保持模块4吸合，使快速开关保持在合闸位置，金属盘2与分闸斥力线圈1结合。当分闸斥力机构线圈1通电，线圈涡流产生向下的电磁斥力，推动金属盘2带动固定在其上的运动轴7迅速向下运动，运动轴7带动导磁盘5向下运动，当导磁盘5远离合闸永磁保持模块4，受到分闸永磁保持模块6永磁体45的吸力，带动运动轴7继续向下运动，永磁体45对导磁盘5的吸力与电磁斥力方向一致，可补充电磁斥力在开距增大过程中的部分损失，直至快速开关走完开距，导磁盘5与分闸永磁保持模块6完全吸合，缓冲器12吸收分闸过程的残余能量，避免快速开关发生反弹和冲击，此时，快速开关电磁斥力为零，依靠分闸永磁保持模块6的永磁体吸力使快速开关保持在分闸位置。分闸时运动体由质量较大的永磁机构动铁芯改为盘状的导磁盘5，质量减小，可加快分闸速度。
由分闸位到合闸位：分闸位置时导磁盘5与分闸永磁保持模块6吸合，使开关保持在分闸位置，金属盘2与合闸斥力线圈3结合。当合闸斥力机构线圈3通电，线圈涡流产生的向上的电磁斥力，推动金属盘2带动固定在其上的运动轴7向上运动，运动轴7带动导磁盘5向上运动，当导磁盘5远离分闸永磁保持模块4，受到合闸永磁保持模块4的永磁体45的吸力，带动运动轴7继续向上运动，磁铁42对导磁盘5的吸力与电磁斥力方向一致，可补充电磁斥力在运动过程中的部分损失，直至导磁盘5与合闸永磁保持模块4完全吸合。此时，快速开关电磁斥力为零，依靠合闸永磁保持模块4的磁铁吸力使快速开关保持在合闸位置。
在上述实施例中，永磁体与凹槽的槽底壁之间以及永磁体背向凹槽的槽底的一侧设有缓冲垫，在本实用新型的其他实施例中，也可以仅在永磁体与凹槽的槽底壁之间设置缓冲垫，或者仅在永磁体背向凹槽的槽底的一侧设置缓冲垫。另外，在其他实施例中，导磁盘的两端面上均设有用于与永磁体形成气隙的凹槽，在其他实施例中，也可以仅在导磁盘的一侧设置凹槽，或者将导磁盘制作成平面结构，两端面均不设置凹槽。
Claims (10)
1.永磁保持模块，包括保持用静铁芯和永磁体，所述永磁体设置在保持用静铁芯上的凹槽内，其特征在于：所述保持用静铁芯背向凹槽的槽口的一侧设有模块底板，所述保持用静铁芯设置在所述模块底板上。
2.根据权利要求1所述的永磁保持模块，其特征在于：所述永磁体与所述凹槽的槽底壁之间和/或永磁体背向凹槽的槽底的一侧设有缓冲垫。
3.根据权利要求1或2所述的永磁保持模块，其特征在于：所述模块底板由非导磁材料制成。
4.快速操动机构，包括合闸永磁保持模块、分闸永磁保持模块和设置在合闸永磁保持模块、分闸永磁保持模块之间的导磁盘，所述合闸永磁保持模块和分闸永磁保持模块均包括保持用静铁芯和永磁体，所述永磁体设置在保持用静铁芯上的凹槽内，其特征在于：所述保持用静铁芯背向凹槽的槽口的一侧设有模块底板，所述保持用静铁芯设置在所述模块底板上。
5.根据权利要求4所述的快速操动机构，其特征在于：所述永磁体与所述凹槽的槽底壁之间和/或永磁体背向凹槽的槽底的一侧设有缓冲垫。
6.根据权利要求4或5所述的快速操动机构，其特征在于：所述模块底板由非导磁材料制成。
7.根据权利要求4或5所述的快速操动机构，其特征在于：所述导磁盘的至少一侧盘面上设有用于与永磁体形成气隙的凹槽。
8.根据权利要求7所述的快速操动机构，其特征在于：所述导磁盘上的凹槽是环形凹槽，所述环形凹槽的槽口与保持用静铁芯上凹槽的槽口相对设置。
9.根据权利要求4或5所述的快速操动机构，其特征在于：所述合闸永磁保持模块和分闸永磁保持模块分别固定在第一支撑板和第二支撑板上，第一支撑板和第二支撑板通过支撑柱固定连接。
10.快速开关，包括灭弧室和快速操动机构，其特征在于：所述快速操动机构为权利要求4—9中的任意一项所述的快速操动机构。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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