CN216212949U - 一种新型永磁操作机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型永磁操作机构，包括静铁芯、动铁芯和多个永磁体，所述静铁芯下方通过螺栓间隔连接固定板，螺栓将静铁芯与固定板之间的区域等分为多个圆弧空间，多个永磁体布置在圆弧空间内；所述静铁芯内部设有骨架，骨架内设置动铁芯，骨架外套设线圈；所述动铁芯中央穿设传动杆且传动杆伸出固定板，在传动杆位于动铁芯内部的部分套设分闸弹簧，传动杆在分闸弹簧、线圈电磁力、永磁力等的作用下，根据操作意图发生轴向移动、以及静态保持等操作。本实用新型能够实现在低功耗场景下的应用，且集成度进一步提升，实现产品小型化。

Description

一种新型永磁操作机构

技术领域

本实用新型属于高压开关设备，具体涉及一种新型永磁操作机构。

背景技术

操动机构是开关设备分合闸操作的主要驱动装置，目前主流的开关设备的操动机构类型主要有弹簧操动机构、液压操动机构、电磁机构、永磁操动机构等。目前，弹簧操动机构、永磁操动机构应用比较广泛。弹操操动机构可以进行电动、手动全功能操作等灵活的形式，适用于比较广泛的场合，然而，弹簧操作机构多数操作均依靠机械结构实现对应功能，其零件数量一般为80～300个，机构可靠性相对于永磁机构要低一些；永磁操动机构相关操作功能均依靠电能进行，永磁操动机构以其结构简单，操作可靠等特点在一些场合得到比较多的应用。

现有市场上存在的永磁操动机构多适用于额定200A以上开关设备，且都有比较稳定的电压源(电压互感器功率一般在300W左右)以供其执行相关操作，永磁机构的瞬时功率多数达到16kW以上。然而，针对额定电流200A以下的开关设备，同时对供电电源功率在3W以下的场合均没有对应的操动机构可供选用，常规的永磁操动机构均不能满足对应的使用要求；并且，还存在以下缺陷：(1)整机功耗大，线圈内阻普遍在5Ω以下，瞬时功率普遍达到10kw以上，对输入端电源要求较高，无法实现低功耗场合的应用；(2)传统永磁机构集成度不够高，开关所需的状态采集、分闸储能簧、超程储能簧等均分别布置在开关设备的不同部位，装配、调试相对复杂。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的在于提供一种适用于低功耗场合且集成度较高的新型永磁操作机构。

技术方案：本实用新型包括静铁芯、动铁芯和多个永磁体，所述静铁芯下方通过螺栓间隔连接固定板，螺栓将静铁芯与固定板之间的区域等分为多个圆弧空间，多个永磁体布置在圆弧空间内；所述静铁芯内部设有骨架，骨架内设置动铁芯，骨架外套设线圈；所述动铁芯中央穿设传动杆且传动杆伸出固定板，在传动杆位于动铁芯内部的部分套设分闸弹簧。

所述传动杆末端插入连接杆，并通过铆接销钉将传动杆和连接杆连接。

所述连接杆上半部分设有一圈凹槽，用以放置缓冲器。

所述传动杆在连接杆的凹槽端面与固定板底面形成的区间内轴向移动。

所述传动杆侧面设有凸台，凸台与连接杆之间设有超程弹簧，超程弹簧为开关触头提供一定的保持力和储备分闸所需要的能量。

所述静铁芯顶面沿圆周方向开设环形槽，用以放置导向环。

所述导向环与静铁芯组成的平面上设有压板，压板采用螺栓压接，提高机构的集成度。

还包括机构状态开关，所述机构状态开关安装于压板侧方。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：(1)实现在低功耗场景下的应用，满足额定电流不大于200A应用场合，线圈内阻能能够达到不低于95Ω，按照额定电压300V的瞬时功率不大于1kW，机构主体直径不大于100mm、高度不大于70mm，可以满足较多低功耗场合下的使用要求；(2)集成度进一步提升，将超程调节、分闸簧、开关状态指示等多种功能集于一体，进一步简化生产装配、调试等过程，提升生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1沿A-A方向的剖视图(处于合闸状态)；

图3为图1沿A-A方向的剖视图(处于分闸状态)。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和说明书附图对本实用新型的技术方案做详细描述。

如图1至图3所示，本实用新型由静铁芯部件、动铁芯11、机构行程输出部件、分闸能量储存部件等部分组成；其中，静铁芯部件由机构状态开关1、静铁芯2、永磁体3、固定板4、压板12、导向环13、线圈14、骨架15等部分组成，可以为机构提供永磁能量、可控的电磁能量、永磁机构状态位置，同时为动铁芯11、机构行程输出部分提供导向；机构行程输出部件由缓冲器7、连接杆8、铆接销钉9、传动杆10组成，实现将机构设定的行程输出到开关设备灭弧器件，实现开关设备按照既定的速度的分闸、合闸操作，并通过缓冲器7的弹性变形，将该传动部件的震动控制到要求的范围内；分闸能量储存部件由分闸弹簧5、超程弹簧6组成，提供开关合闸保持能量、分闸能量，实现开关触头能够以额定的触头压力稳定地保持接触，在分闸过程中，又转变为分闸运动的能量，实现开关以预定的速度进行分闸。具体地，静铁芯2下方通过螺栓间隔连接固定板4，螺栓将静铁芯2与固定板4之间的区域等分为多个圆弧空间，多个永磁体3布置在圆弧空间内，多个永磁体3的极性沿同心圆轴向且方向一致，永磁体3的顶面与静铁芯2底面贴合，其底面与固定板4顶面贴合，本实施例中，螺栓将静铁芯2与固定板4之间的区域等分为4个圆弧空间，永磁体3的数量也为四个。静铁芯2内部设有圆环形的骨架15，骨架15内设置动铁芯11，骨架15外套设线圈14，骨架15与静铁芯2、固定板4之间以不大于0.2mm的小间隙进行配合。

动铁芯11中央穿设传动杆10，传动杆10伸出固定板4，在传动杆10位于动铁芯11内部的部分套设分闸弹簧5，分闸弹簧5与动铁芯11同轴，其上下端面分别与动铁芯11和固定板4的一面接触，传动杆10在分闸弹簧5、线圈14电磁力、永磁体3的永磁力等的作用下，根据操作意图发生轴向移动、以及静态保持等操作。传动杆10末端插入连接杆8，并通过铆接销钉9将传动杆10和连接杆8连接成整体；具体地，传动杆10末端开设长条形的孔洞，连接杆8上也开设相应的通孔，铆接销钉9铆接在连接杆8上，传动杆10能够在长条形的孔洞范围内相对于连接杆8滑动。连接杆8上半部分设有一圈凹槽，缓冲器7放置在该凹槽内。传动杆10在连接杆8的凹槽端面与固定板4底面形成的区间内轴向移动，当传动杆10移动到极限位置时，该凹槽与固定板4发生碰撞，缓冲器7能够起到缓冲作用。传动杆10侧面设有凸台，凸台与连接杆8之间设有超程弹簧6。静铁芯2顶面沿圆周方向开设环形槽，导向环13置于环形槽内。压板12压接在由导向环与静铁芯2组成的上表面，采用螺栓进行压接。机构状态开关1安装于压板12侧方。通过调整动铁芯11和传动杆8之间轴向的相对位置，可以实现连接杆8和传动杆10之间相对位置的变化，达到改变机构超程大小的目的。机构所带动的开关在分闸和合闸之间切换，机构状态开关1内部触点之间实现切换，反馈开关的分合状态。

本实用新型在工作过程中分为分闸和合闸两个状态。如图2所示，开关在合闸状态时，在接到控制命令后，通过线圈14将外部输入的电能转变成驱动动铁芯11向固定板4运动的磁能，在动铁芯11的底面同固定板4顶面接触后，永磁体3提供磁能，当外部电能断开后动铁芯11吸合在固定板4上，分闸弹簧5及超程弹簧6均处于压缩状态，开关设备的动静触头被牢牢地压合在一起；如图3所示，开关在分闸状态时，在接到控制命令后，通过线圈14将外部输入的电能转变成驱动动铁芯11远离固定板4运动的磁能，该反向磁能大于永磁体3提供的磁能，在分闸弹簧5和超程弹簧6同步释放能量的过程中，动铁芯11通过传动杆10带动触头以预定的速度进行运动，快速到达固定板4限定的端面，在缓冲器7的缓冲作用下，实现平稳贴合，将分闸反弹指标控制在要求的范围内，实现开关设备分闸操作。

Claims (8)

1.一种新型永磁操作机构，包括静铁芯(2)、动铁芯(11)和多个永磁体(3)，其特征在于：所述静铁芯(2)下方通过螺栓间隔连接固定板(4)，螺栓将静铁芯(2)与固定板(4)之间的区域等分为多个圆弧空间，多个永磁体(3)布置在圆弧空间内；

所述静铁芯(2)内部设有骨架(15)，骨架(15)内设置动铁芯(11)，骨架(15)外套设线圈(14)；

所述动铁芯(11)中央穿设传动杆(10)且传动杆(10)伸出固定板(4)，在传动杆(10)位于动铁芯(11)内部的部分套设分闸弹簧(5)。

2.根据权利要求1所述新型永磁操作机构，其特征在于：所述传动杆(10)末端插入连接杆(8)，并通过铆接销钉(9)将传动杆(10)和连接杆(8)连接。

3.根据权利要求2所述新型永磁操作机构，其特征在于：所述连接杆(8)上半部分设有一圈凹槽，用以放置缓冲器(7)。

4.根据权利要求3所述新型永磁操作机构，其特征在于：所述传动杆(10)在连接杆(8)的凹槽端面与固定板(4)底面形成的区间内轴向移动。

5.根据权利要求2所述新型永磁操作机构，其特征在于：所述传动杆(10)侧面设有凸台，凸台与连接杆(8)之间设有超程弹簧(6)。

6.根据权利要求1所述新型永磁操作机构，其特征在于：所述静铁芯(2)顶面沿圆周方向开设环形槽，用以放置导向环(13)。

7.根据权利要求6所述新型永磁操作机构，其特征在于：所述导向环(13)与静铁芯(2)组成的平面上设有压板(12)，压板(12)采用螺栓压接。

8.根据权利要求7所述新型永磁操作机构，其特征在于：还包括机构状态开关(1)，所述机构状态开关(1)安装于压板(12)侧方。

Images