KR100988131B1 - Permanent magnet actuator for vacuum circuit breaker - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진공차단기용 영구자석 액튜에이터에 있어서 진공차단기의 접점 폐로 동작시 구동속도를 저감시켜서 진공차단기의 접점의 마모 및 바운싱(bouncing)을 감소시킬 수 있는 진공차단기용 영구자석 액튜에이터를 제공하려는 것으로서, 진공차단기 접점을 폐로 위치로 구동하도록 자속을 발생시키는 폐로 코일; 상기 폐로 코일로부터 이격하여 설치되며, 진공차단기 접점을 개로 위치로 구동하도록 자속을 발생시키는 개로 코일; 상기 폐로 코일 또는 개로 코일로부터의 자속이 이동하는 자로를 제공하는 적층 철심; 상기 폐로 코일의 내부와 상기 개로 코일의 내부를 통해 직선적으로 이동가능한 아마추어(armature); 상기 아마추어와 상기 적층 철심 사이에 설치되어, 상기 아마추어에 위치를 유지시키는 자력을 제공하는 영구자석; 및 상기 폐로 코일에 인접한 상기 적층 철심의 주위에 설치되고, 상기 폐로 코일이 여자될 때 상기 폐로 코일에 흐르는 전류에 의해 유기된 와전류를 형성하여 상기 진공차단기의 폐로 위치 이동속도를 완화시키는 환형 도체를 포함하여 구성된다.The present invention is to provide a permanent magnet actuator for a vacuum circuit breaker that can reduce the wear and bouncing of the contact of the vacuum circuit breaker by reducing the driving speed in the operation of closing the contact of the vacuum circuit breaker in the permanent magnet actuator for the vacuum circuit breaker, A closed coil for generating magnetic flux to drive the vacuum breaker contact to the closed position; An open circuit coil spaced apart from the closed coil and configured to generate a magnetic flux to drive the vacuum circuit breaker contact to the open position; A laminated iron core providing a magnetic path through which the magnetic flux from the closed coil or the open coil moves; An armature that is linearly movable through the interior of the closed coil and the interior of the open coil; A permanent magnet installed between the armature and the laminated iron core to provide a magnetic force to maintain a position on the armature; And an annular conductor installed around the laminated iron core adjacent to the closed coil, and forming an eddy current induced by the current flowing in the closed coil when the closed coil is excited to mitigate the moving speed of the closed circuit of the vacuum circuit breaker. It is configured to include.

진공차단기, 영구자석 액튜에이터, 환형 도체 Vacuum Circuit Breaker, Permanent Magnet Actuator, Annular Conductor

Description

진공차단기용 영구자석 액튜에이터{PERMANENT MAGNET ACTUATOR FOR VACUUM CIRCUIT BREAKER}PERMANENT MAGNET ACTUATOR FOR VACUUM CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 영구자석 액튜에이터(Permanent Magnet Actuator)에 관한 것으로, 특히 진공차단기의 접점 개폐구동력을 제공하는 데 적합한 영구자석 액튜에이터에 관한 것이다.The present invention relates to a permanent magnet actuator, and more particularly, to a permanent magnet actuator suitable for providing contact opening and closing driving force of a vacuum circuit breaker.

진공차단기는 크게 구분하여 개폐 및 소호 기구(Switching and Arc Extinguishing Mechanism)와 상기 개폐 및 소호 기구의 가동부 특히 가동접점을 구동하기 위한 동력을 제공하는 구동 기구(Actuating Mechanism)를 포함하여 구성된다. 여기서, 개폐 및 소호 기구는 가동접점과 고정접점으로 대표되는 접점부와 접점 개폐시 발생하는 아크를 소호하기 위한 진공용기를 갖는 진공 인터럽터(Vacuum Interrupter)로 실질적으로 구성된다. 상기 구동 기구는 스프링에 축세한 탄성력을 이용하여 접점부를 개폐하는 동력을 얻는 스프링 형 구동 기구와, 유압에 의해 접접부를 개폐하는 동력을 얻는 유압식 구동 기구와, 개로 코일(Opening Coil)과 폐로 코일(Closing Coil)을 선택적으로 여자(勵磁, 영문으로는 magnetizing)함에 의해서 접점부를 개폐하는 동력을 얻는 전자식(電磁式) 구동 기구로 구분될 수 있다.The vacuum circuit breaker is broadly divided into a switching and arc extinguishing mechanism and an actuating mechanism for providing power for driving the movable part of the opening and closing mechanism, in particular, the movable contact. Here, the opening and closing and extinguishing mechanism is substantially composed of a vacuum interrupter having a contact portion represented by a movable contact and a fixed contact and a vacuum container for extinguishing an arc generated when the contact is opened and closed. The drive mechanism includes a spring type drive mechanism for obtaining power to open and close the contact portion by using elastic force accumulated in the spring, a hydraulic drive mechanism for obtaining power to open and close the contact portion by hydraulic pressure, an opening coil and a closing coil ( It can be classified into an electronic drive mechanism that obtains the power to open and close the contact portion by selectively exciting the closing coil (magnetizing in English).

위에서 소개한 종류의 구동 기구들은 장점들을 가지고 있지만, 단점으로는 스프링 형 구동 기구는 다수의 링크(link) 등 구성 부품이 복잡한 단점이 있고, 유압식 구동 기구는 유압의 기밀 구조의 구성이 쉽지 않고 장기간 사용에 따른 기밀 상태 유지가 쉽지 않으며 체적이 큰 단점이 있으며, 상기 전자식 구동 기구는 접점부의 폐로(투입) 속도와 개로(개방) 속도를 자유로이 변동할 수 없어 이로 인해 개폐 및 소호 기구의 손상 및 성능 저하를 일으키는 단점이 있다.The driving mechanisms of the above-mentioned types have advantages, but the disadvantage is that the spring-type driving mechanism has a complex disadvantage of a number of links and other components. It is not easy to maintain the airtight state according to the use and has the disadvantage of large volume, and the electronic drive mechanism cannot freely change the closing (opening) speed and the opening (opening) speed of the contact portion, which causes damage and performance of the opening / closing mechanism. There is a disadvantage that causes a deterioration.

본 발명은 전자식(電磁式) 구동 기구를 개선한 발명에 관한 것으로 이에 대한 종래기술의 예를 도 1과 도 3을 참조하여 소개하면 다음과 같다.The present invention relates to an invention in which the electronic drive mechanism is improved, and an example of the related art is introduced with reference to FIGS. 1 and 3 as follows.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 진공차단기용 전자식 구동 기구로서 영구자석 액튜에이터는 폐로(閉路) 코일(coil)(1), 개로(開路) 코일(2), 적층 철심(3), 영구자석(4) 및 아마추어(armature)(5)를 포함하여 구성된다. 미 설명 부호 5a는 아마추어(5)의 일 단부에 연장하게 접속되는 동력전달 축이다.As shown in FIG. 1, the permanent magnet actuator as an electronic drive mechanism for a vacuum circuit breaker according to the prior art includes a closed coil (1), an open coil (2), a laminated iron core (3), It comprises a permanent magnet 4 and an armature 5. Reference numeral 5a denotes a power transmission shaft that extends to one end of the armature 5.

이러한 종래기술에 따른 진공차단기용 영구자석 액튜에이터를 이용한 진공차단기의 회로 개폐 동작을 설명한다. The circuit opening and closing operation of the vacuum circuit breaker using the permanent magnet actuator for the vacuum circuit breaker according to the related art will be described.

진공차단기의 폐로 구동을 위해서 폐로 코일(1)에 전류를 흘려주면, 도1에서 상부에 위치한 폐로 코일(1)에 흐르는 전류의 방향에 직각 방향인 도 1에서 수직방향, 더욱 상세히는 아마추어(5)를 상방으로 끌어 당기는 자속을 발생시킨다. 이러한 폐로 코일(1)에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자속에 의한 자기 흡인력이 영구자석(4)의 유지력보다 커지는 순간 아마추어(5)는 상승 이동한다. 따라서 아마추어(5)의 일 단부에 연장하게 접속되는 동력전달 축(5a)을 통해 진공차단기의 가동접점을 고정접점에 접촉하는 위치로 구동하고 따라서 폐회로가 되어 진공차단기를 통해 전류가 흐르게 된다.When a current flows through the closed coil 1 to drive the closed circuit of the vacuum circuit breaker, the vertical direction in FIG. 1 is perpendicular to the direction of the current flowing through the closed coil 1 located in the upper part of FIG. Generates magnetic flux that attracts upwards). The armature 5 moves upward as soon as the magnetic attraction force due to the magnetic flux generated by the current flowing in the closed coil 1 becomes larger than the holding force of the permanent magnet 4. Therefore, the movable contact of the vacuum circuit breaker is driven to a position contacting the fixed contact point through the power transmission shaft 5a connected to one end of the armature 5, so that the current flows through the vacuum circuit breaker.

진공차단기의 개로 구동을 위해서 개로 코일(2)에 전류를 흘려주면, 도1에서 하부에 위치한 개로 코일(2)에 흐르는 전류의 방향에 직각 방향인 도 1에서 수직방향, 더욱 상세히는 아마추어(5)를 하방으로 끌어 당기는 자속을 개로 코일(2)이 발생시킨다. 이러한 개로 코일(2)에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자속에 의한 자기 흡인력이 영구자석(4)의 유지력보다 커지는 순간 아마추어(5)는 도1에 있어서 하강 이동한다. 따라서 아마추어(5)의 일 단부에 연장하게 접속되는 동력전달 축(5a)을 통해 진공차단기의 가동접점은 고정접점으로부터 분리되는 위치로 구동되고 따라서 개회로가 되어 진공차단기를 통한 전류의 흐름은 차단된다.When a current flows through the open circuit coil 2 to drive the open circuit of the vacuum circuit breaker, the direction perpendicular to the direction of the current flowing through the open circuit coil 2 located in the lower part of FIG. Coil 2 is generated with the magnetic flux which draws downward). The armature 5 moves downward in FIG. 1 at the moment when the magnetic attraction force due to the magnetic flux generated by the current flowing through the opening coil 2 becomes larger than the holding force of the permanent magnet 4. Therefore, the movable contact of the vacuum circuit breaker is driven to a position separated from the fixed contact through the power transmission shaft 5a which is connected to one end of the armature 5, thus opening the open circuit to block the flow of current through the vacuum circuit breaker. do.

그러나 종래기술에 따른 진공차단기용 영구자석 액튜에이터는 진공차단기의 폐로 구동을 위한 동작시 폐로 코일(1)에 흐르는 전류에 의한 자속에 의해서 아마추어(5)는 계속 자기 흡인력을 받아 폐로 방향(일명 투입방향)으로 가속되며, 따라서 아마추어(5)의 동력전달 축(5a)에 접속되는 진공차단기의 가동접점이 과도한 속도로 고정접점에 접촉함으로써 접점 간의 충격이 증가하고 접점이 충격에 의해 접촉상태를 유지하지 못하고 한시적으로 튕겨 분리되었다가 다시 접촉하는 동작을 반복하는 바운싱(bouncing) 현상(도 2에서 접점간 거리가 0이 되었다가 다시 소폭 증가했다가 다시 0이 되는 것을 수차례 반복하는 것 참조)을 일으킨다. 이러한 바운싱 현상은 접점의 마모를 과다하게 발생시키며, 접점 간 과열을 일으켜 접점이 서로 녹아 붙는 용착 현상을 일으키기도 함으로써 이후 차단동작이 이루어지지 않 는 문제가 발생한다.However, the permanent magnet actuator for a vacuum circuit breaker according to the prior art has a magnetic attraction force by the magnetic flux caused by the current flowing through the closing coil 1 during the operation of the closing circuit of the vacuum circuit breaker. ), The movable contact of the vacuum circuit breaker connected to the power transmission shaft 5a of the armature 5 contacts the stationary contact at an excessive speed, thereby increasing the impact between the contacts and not maintaining the contact state by the impact. It bouncing, and then bounces for a limited time, and then repeats the operation of contacting it again (see Fig. 2, where the distance between the contacts becomes 0, then increases slightly again and then becomes 0 again). . This bouncing phenomenon causes excessive wear of the contacts, and also causes overheating between the contacts, thereby causing the welding phenomenon in which the contacts melt together, thereby causing a problem in that the blocking operation is not performed.

따라서 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 본 발명의 목적은 진공차단기의 과도한 투입속도를 완화시킬 수 있는 진공차단기용 영구자석 액튜에이터를 제공하는 것이다. Therefore, the present invention is to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a permanent magnet actuator for a vacuum circuit breaker that can alleviate excessive input speed of the vacuum circuit breaker.

상기 본 발명의 목적은, 진공차단기용 영구자석 액튜에이터에 있어서,The object of the present invention is a permanent magnet actuator for a vacuum circuit breaker,

여자되었을 때 상기 진공차단기의 접점을 폐로 위치로 구동하도록 자속을 발생시키는 폐로 코일;A closed coil configured to generate magnetic flux to drive the contact of the vacuum circuit breaker to the closed position when excited;

상기 폐로 코일로부터 이격하여 설치되며, 여자되었을 때 상기 진공차단기의 접점을 개로 위치로 구동하도록 자속을 발생시키는 개로 코일;An open circuit coil spaced apart from the closed coil and configured to generate a magnetic flux to drive the contact of the vacuum circuit breaker to the open position when excited;

상기 폐로 코일 및 개로 코일의 주변에 설치되어, 상기 폐로 코일 또는 개로 코일로부터의 자속이 이동하는 자로를 제공하는 적층 철심;A laminated iron core provided around the closed coil and the open coil to provide a magnetic path through which the magnetic flux from the closed coil or the open coil moves;

상기 진공 차단기에 접점개폐를 위한 동력을 발생시키기 위해서, 상기 폐로 코일의 내부와 상기 개로 코일의 내부를 통해 직선적으로 이동가능한 아마추어(armature);An armature that is linearly movable through the interior of the closure coil and the interior of the open circuit coil to generate power for opening and closing a contact in the vacuum circuit breaker;

상기 아마추어와 상기 적층 철심 사이에 설치되어, 상기 아마추어에 위치를 유지시키는 자력을 제공하는 영구자석; 및A permanent magnet installed between the armature and the laminated iron core to provide a magnetic force to maintain a position on the armature; And

상기 폐로 코일에 인접한 상기 적층 철심의 주위에 설치되고, 상기 폐로 코일이 여자될 때 상기 폐로 코일에 흐르는 전류에 의해 유도된 와전류를 형성하여 상기 진 공차단기의 폐로 위치 이동속도를 완화시키는 환형 도체를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 진공차단기용 영구자석 액튜에이터를 제공함으로써 달성될 수 있다.An annular conductor installed around the laminated iron core adjacent to the closed coil and forming an eddy current induced by a current flowing in the closed coil when the closed coil is excited to mitigate the closed position moving speed of the vacuum circuit breaker. It can be achieved by providing a permanent magnet actuator for a vacuum circuit breaker according to the invention characterized in that it comprises a.

본 발명에 따른 진공차단기용 영구자석 액튜에이터는 폐로 코일이 여자될 때 상기 폐로 코일에 흐르는 전류에 의해 유도된 와전류를 형성하여 진공차단기의 폐로 위치 이동속도를 완화시키는 환형 도체를 포함하여 구성되므로, 진공차단기의 과도한 투입 속도를 완화시킬 수 있어 결과적으로 투입 시 충격 감소에 따른 접점의 마모량 저감, 접점의 바운싱 시간 최소화 및 그에 따른 접점의 용착 가능성 최소화와 개폐 동작 신뢰성을 얻을 수 있는 효과가 있다.Since the permanent magnet actuator for a vacuum circuit breaker according to the present invention comprises an annular conductor that forms an eddy current induced by the current flowing in the closed coil when the closed coil is excited, it comprises an annular conductor which relieves the moving speed of the closed circuit of the vacuum breaker. Excessive closing speed of the circuit breaker can be alleviated. As a result, the amount of wear of the contact can be reduced due to the reduction of impact during closing, and the bouncing time of the contact can be minimized, thereby minimizing the possibility of welding of the contact and opening and closing operation reliability.

상기 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention and the constitution and effects of the present invention to achieve the same will be more clearly understood by the following description of the preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 진공차단기용 영구자석 액튜에이터의 구성을 보여주는 종 단면도이며, 상부 우측 원내는 환형 도체의 사시 도이다. Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration of a permanent magnet actuator for a vacuum circuit breaker according to the present invention, the upper right circle is a perspective view of the annular conductor.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 진공차단기용 영구자석 액튜에이터는 폐로 코일(1), 개로 코일(2), 적층 철심(3), 영구자석(4), 아마추어(5) 및 환형 도체(6a, 6b)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the permanent magnet actuator for a vacuum circuit breaker according to the present invention includes a closed coil 1, an open coil 2, a laminated iron core 3, a permanent magnet 4, an armature 5, and an annular conductor. It consists of 6a, 6b.

폐로 코일(1)은 여자(勵磁)되었을 때 상기 진공차단기의 접점을 폐로 위치로 구동하도록 자속을 발생시킨다. 다시 말해서, 수평 환(ring) 형상으로 도선을 감아서 구성되는 폐로 코일(1)에 전류를 흘려주면, 폐로 코일(1)에 흐르는 전류의 방향은 수평 원의 형상을 가지며, 이러한 폐로 코일(1)에 흐르는 전류의 방향인 수평 원방향에 직각인 수직방향으로 자속이 발생한다. 이러한 폐로 코일(1)에 흐르는 전류에 의해 발생하는 수직방향의 자속은 더욱 상세히는 아마추어(5)를 수직방향 상 상방으로 흡인하는 자력을 발생시키고, 아마추어(5)의 수직방향 상 상방 이동은 아마추어(5)에 연장 형성된 동력전달 축(5a)를 통해 접속되는 상기 진공차단기의 가동접점(미 도시)을 고정접점(미 도시)에 접촉하여 회로를 폐 회로로 만들어 상기 진공차단기를 통해 회로 상 전류가 통전하게 된다.The closing coil 1 generates magnetic flux to drive the contact of the vacuum circuit breaker to the closing position when it is excited. In other words, when a current flows through the closed coil 1 formed by winding the conducting wire in a horizontal ring shape, the direction of the current flowing through the closed coil 1 has the shape of a horizontal circle, and the closed coil 1 The magnetic flux is generated in the vertical direction perpendicular to the horizontal circular direction, which is the direction of the current flowing in (). The magnetic flux in the vertical direction generated by the current flowing in the closed coil 1 generates a magnetic force that sucks the armature 5 upward in the vertical direction more specifically, and the vertical upward movement of the armature 5 causes the armature to move upward. (5) the movable contact (not shown) of the vacuum circuit breaker connected through the power transmission shaft (5a) formed in contact with the fixed contact (not shown) to make the circuit closed circuit and the current on the circuit through the vacuum circuit breaker Will be energized.

개로 코일(2)은 폐로 코일(1)로부터 도 2에서 수직방향 상 미리 설정된 거리만큼 이격하여 설치되며, 여자(勵磁)되었을 때 상기 진공차단기의 접점을 개로 위치로 구동하도록 자속을 발생시킨다. 다시 말해서, 수평 환(ring) 형상으로 도선을 감아서 구성되는 개로 코일(2)에 전류를 흘려주면, 개로 코일(2)에 흐르는 수평 원의 형상을 가지는 전류에 의해서, 이러한 폐로 코일(1)에 흐르는 전류의 방향인 수평 원방향에 직각인 수직방향으로 자속이 발생한다. 이러한 폐로 코일(1)에 흐르는 전류에 의해 발생하는 수직방향의 자속은 더욱 상세히는 아마추어(5)를 수직방향 상 하방으로 흡인하는 자력을 발생시키고, 아마추어(5)의 수직방향 상 하방 이동은 아마추어(5)에 연장 형성된 동력전달 축(5a)를 통해 접속되는 상기 진공차단기의 가동접점(미 도시)을 고정접점(미 도시)에 접촉하여 회로를 개방시켜 상기 진공차단기에 의해 회로가 차단(개방)된다.The open coil 2 is installed spaced apart from the closed coil 1 by a predetermined distance in the vertical direction in FIG. 2 and generates magnetic flux to drive the contact of the vacuum circuit breaker to the open position when excited. In other words, when a current flows through the open coil 2 formed by winding a conducting wire in a horizontal ring shape, the closed coil 1 is driven by a current having a shape of a horizontal circle flowing through the open coil 2. The magnetic flux is generated in the vertical direction perpendicular to the horizontal circular direction, which is the direction of the current flowing in the. The magnetic flux in the vertical direction generated by the current flowing in the closed coil 1 generates a magnetic force that sucks the armature 5 upward and downward in more detail in more detail, and the vertical movement of the armature 5 in the vertical direction The movable contact (not shown) of the vacuum circuit breaker connected through the power transmission shaft 5a extended to (5) is brought into contact with the fixed contact (not shown) to open the circuit so that the circuit is blocked by the vacuum circuit breaker (opening). )do.

적층 철심(3)은 폐로 코일(1) 및 개로 코일(2)의 주변에 설치되어, 폐로 코일(1) 또는 개로 코일(2)로부터의 자속이 이동하는 자로(磁路)를 제공한다. 다시 말해서, 폐로 코일(1) 또는 개로 코일(2)로부터 발생한 자속은 적층 철심(3)과 아마추어(5)를 통해 이동하여 자속이 이동하는 폐 회로형태의 이동 통로를 구성한다. 적층 철심은 다수의 얇은 철재(鐵材) 박판을 적층하여 구성되는 잘 알려진 적층 철심으로 구성될 수 있다.The laminated iron core 3 is provided around the closed coil 1 and the open coil 2 to provide a magnetic path through which the magnetic flux from the closed coil 1 or the open coil 2 moves. In other words, the magnetic flux generated from the closed coil 1 or the open coil 2 moves through the laminated iron core 3 and the armature 5 to form a closed circuit type moving passage in which the magnetic flux moves. The laminated iron core may be composed of a well-known laminated iron core configured by laminating a plurality of thin steel sheets.

상기 진공 차단기에 접점개폐를 위한 동력을 발생시키기 위해서, 아마추어(5)는 폐로 코일(1)의 내부와 개로 코일(2)의 내부를 통해 직선적으로 이동가능하다.In order to generate power for opening and closing the contact in the vacuum breaker, the armature 5 is linearly movable through the interior of the closed coil 1 and the interior of the open coil 2.

영구자석(4)은 아마추어(5)와 적층 철심(3) 사이에 설치되어, 아마추어(5)에 위치를 유지시키는 자력을 제공한다. 즉, 아마추어(5)가 폐로 코일(1) 또는 개로 코일(2)에 의해 흡인된 위치에서, 아마추어(5)는 영구자석(4)으로부터의 자력에 의해 위치 유지된다.The permanent magnet 4 is provided between the armature 5 and the laminated iron core 3 to provide a magnetic force for holding the armature 5 in position. That is, in the position where the armature 5 is attracted by the closed coil 1 or the open coil 2, the armature 5 is held by the magnetic force from the permanent magnet 4.

환형 도체(6a, 6b)는 폐로 코일(1)에 인접한 적층 철심(3)의 주위에 설치되고, 폐로 코일(1)이 여자될 때 폐로 코일(1)에 흐르는 전류에 의해 유도된 와 전류를 형성하여 상기 진공차단기의 폐로 위치 이동속도를 완화시킨다. 더욱 상세히, 환형 도체(6a, 6b)는 예컨대 구리로 알파벳 "C"자형의 중간 형태를 만든 다음, 개방된 부위를 통해 폐로 코일(1)에 인접한 적층 철심(3)의 주위에 끼운다. 다음, "C"자형의 중간 형태에서 개방된 부위를 예컨대 롱 노우즈 펜치(long nose pincers)등의 공구로 다물어주면 설치가 완료된다. 환형 도체(6a, 6b)에 의한 진공 차단기의 폐로 위치 이동속도를 완화 효과는 환형 도체의 갯수와 길이가 증가함에 따라 비례하게 증가될 수 있다. 환형 도체(6a, 6b)는 전기적 도체이므로, 폐로 코일(1)이 여자될 때 폐로 코일(1)에 흐르는 전류에 의해 환형 도체(6a, 6b)에는 전압이 유도되고 이러한 유도 기전(起電)에 의한 전류가 환형 도체(6a, 6b)의 주위를 통해 흘러 환형의 와 전류(일명 맴돌이 전류, 영문으로는 eddy current)가 발생한다. 그러면 이러한 와 전류에 직각방향인 수직방향으로 자속이 발생하며, 이러한 와 전류에 의한 자속은 발생한 만큼 상기 폐로 코일(1)의 여자에 의한 자속을 감쇄시켜 상기 폐로 코일(1)의 여자에 의한 자속 증가를 억제하게 된다. 따라서 아마추어(5)의 도 2에서 상방으로의 이동 속도를 감속시키게 되고 따라서 아마추어(5)와 동력전달 축(5a)를 통해 접속되는 미 도시의 진공 차단기의 가동접점이 고정접점에 접촉하는 방향으로의 속도를 감속시켜 투입 속도를 감속시키게 작용한다. 따라서 투입 속도가 완화됨에 의해서, 진공 차단기는 접점의 바운싱 시간 감소, 접점의 마모량 감소 및 접점의 용착 현상 발생 최소화의 효과를 얻을 수 있게 된다.The annular conductors 6a, 6b are installed around the laminated iron core 3 adjacent to the closing coil 1, and provide an eddy current induced by the current flowing in the closing coil 1 when the closing coil 1 is excited. It is formed to relieve the positional movement speed to the closing of the vacuum circuit breaker. In more detail, the annular conductors 6a, 6b form an intermediate form of the letter "C" in copper, for example, and are then sandwiched around the laminated iron core 3 adjacent to the closed coil 1 through the open area. Next, the open area in the intermediate form of the "C" shape is closed with a tool such as long nose pincers, and the installation is completed. The effect of mitigating the closing position moving speed of the vacuum circuit breaker by the annular conductors 6a and 6b can be increased proportionally as the number and length of the annular conductors increase. Since the annular conductors 6a and 6b are electrical conductors, a voltage is induced to the annular conductors 6a and 6b by the current flowing through the closing coil 1 when the closing coil 1 is excited, and this induction mechanism is applied. The current caused by flows around the annular conductors 6a and 6b to generate an annular eddy current (aka eddy current, eddy current). Then, the magnetic flux is generated in the vertical direction perpendicular to the eddy current, and the magnetic flux by the eddy current attenuates the magnetic flux by the excitation of the closed coil 1 as much as the generated magnetic flux by the excitation of the closed coil 1. Suppress the increase. Therefore, the moving speed of the armature 5 upward in FIG. 2 is decelerated, and thus the movable contact of the vacuum breaker in the figure, which is connected via the armature 5 and the power transmission shaft 5a, is in contact with the fixed contact. It slows down the speed of the action to reduce the input speed. Therefore, by reducing the feeding speed, the vacuum circuit breaker can achieve the effect of reducing the bouncing time of the contact, the amount of wear of the contact and minimizing the occurrence of welding phenomenon of the contact.

한편, 도 3은 본 발명 및 종래기술에 따른 진공차단기용 영구자석 액튜에이터에 있어서 폐로(투입) 동작시 접점 간 거리가 0이 되는 폐로 동작 완료까지 경과시간을 종래기술과 본 발명에 대해 비교하여 보여주는 파형 도이다.On the other hand, Figure 3 shows the elapsed time until the completion of the closing operation to the distance between the contact point when the closing (injection) operation is zero in the permanent magnet actuator for vacuum circuit breaker according to the present invention and the prior art shows compared with the prior art and the present invention Waveform diagram.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 진공차단기용 영구자석 액튜에이터에 있어서 폐로(투입) 동작시 접점 간 거리가 0이 되는 폐로 동작 완료까지 경과시간(도 3에서 점선 파형)을 실선 파형의 본 발명에 따른 진공차단기용 영구자석 액튜에이터에 있어서 폐로(투입) 동작시 접점 간 거리가 0이 되는 폐로 동작 완료 까지 경과시간과 비교 설명한다.As shown in Figure 3, in the permanent magnet actuator for vacuum circuit breaker according to the prior art, the elapsed time until the completion of the closing operation in which the distance between the contact points becomes zero (closed waveform in Figure 3) during the closing (injection) operation of the solid wave waveform In the permanent magnet actuator for a vacuum circuit breaker according to the present invention will be described in comparison with the elapsed time until completion of the closing operation in which the distance between the contact point at the closing (injection) operation is zero.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 진공차단기용 영구자석 액튜에이터에 있어서 폐로(투입) 동작시 접점 간 거리가 최초로 0이 되기까지 소요시간 즉, 폐로 동작에 소요되는 시간이 종래기술의 점선 파형보다 지연되는 것을 볼 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 진공차단기용 영구자석 액튜에이터에 있어서 폐로(투입) 동작시의 동작 파형인 실선 파형에 있어 접점간 거리가 0과 미소 증가 치를 반복하는 바운싱 시간도 종래기술에 따른 영구자석 액튜에이터의 동작 파형인 점선 파형보다 대폭 감소됨을 볼 수 있다.As shown in Figure 3, in the permanent magnet actuator for a vacuum circuit breaker according to the present invention, the time required for the closing operation, that is, the time required for the closing operation during the closing (injection) operation to the first zero is a dotted line of the prior art. You can see that it is delayed over the waveform. In addition, in the permanent magnet actuator for vacuum circuit breaker according to the present invention, the bouncing time for repeating the distance between the contact point 0 and the minute increase in the solid line waveform, which is an operation waveform at the time of closing operation, is also used for the permanent magnet actuator according to the prior art. It can be seen that the motion waveform is significantly reduced than the dotted waveform.

도 1은 종래기술에 따른 진공차단기용 영구자석 액튜에이터의 구성을 보여주는 종 단면도이고,1 is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration of a permanent magnet actuator for a vacuum circuit breaker according to the prior art,

도 2는 본 발명에 따른 진공차단기용 영구자석 액튜에이터의 구성을 보여주는 종 단면도이며, 상부 우측 원내는 환형 도체의 사시 도이고,Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration of a permanent magnet actuator for a vacuum circuit breaker according to the present invention, the upper right circle is a perspective view of the annular conductor,

도 3은 본 발명 및 종래기술에 따른 진공차단기용 영구자석 액튜에이터에 있어서 폐로(투입) 동작시 접점 간 거리가 0이 되는 폐로 동작 완료까지 경과시간을 종래기술과 본 발명에 대해 비교하여 보여주는 파형 도이다.Figure 3 is a waveform diagram showing the elapsed time compared to the prior art and the present invention in the permanent magnet actuator for vacuum circuit breaker according to the present invention and the prior art when the closing (injection) operation is zero in the closing (operation) operation to be.

*도면의 주요부에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1: 폐로 코일 2: 개로 코일1: closed coil 2: open coil

3: 적층 철심 4: 영구자석3: laminated core 4: permanent magnet

5: 아마추어 5a: 동력전달 축5: amateur 5a: power transmission axis

6a, 6b: 환형 도체6a, 6b: annular conductor

Claims (3)

진공차단기용 영구자석 액튜에이터에 있어서,In permanent magnet actuator for vacuum circuit breaker, 여자되었을 때 상기 진공차단기의 접점을 폐로 위치로 구동하도록 자속을 발생시키는 폐로 코일;A closed coil configured to generate magnetic flux to drive the contact of the vacuum circuit breaker to the closed position when excited; 상기 폐로 코일로부터 이격하여 설치되며, 여자되었을 때 상기 진공차단기의 접점을 개로 위치로 구동하도록 자속을 발생시키는 개로 코일;An open circuit coil spaced apart from the closed coil and configured to generate a magnetic flux to drive the contact of the vacuum circuit breaker to the open position when excited; 상기 폐로 코일 및 개로 코일의 주변에 설치되어, 상기 폐로 코일 또는 개로 코일로부터의 자속이 이동하는 자로를 제공하는 적층 철심;A laminated iron core provided around the closed coil and the open coil to provide a magnetic path through which the magnetic flux from the closed coil or the open coil moves; 상기 진공 차단기에 접점개폐를 위한 동력을 발생시키기 위해서, 상기 폐로 코일의 내부와 상기 개로 코일의 내부를 통해 직선적으로 이동가능한 아마추어(armature);An armature that is linearly movable through the interior of the closure coil and the interior of the open circuit coil to generate power for opening and closing a contact in the vacuum circuit breaker; 상기 아마추어와 상기 적층 철심 사이에 설치되어, 상기 아마추어에 위치를 유지시키는 자력을 제공하는 영구자석; 및A permanent magnet installed between the armature and the laminated iron core to provide a magnetic force to maintain a position on the armature; And 상기 폐로 코일에 인접한 상기 적층 철심의 주위에 설치되고, 상기 폐로 코일이 여자될 때 상기 폐로 코일에 흐르는 전류에 의해 유도된 와전류를 형성하여 상기 진공차단기의 폐로 위치 이동속도를 완화시키는 환형 도체를 포함하여 구성되고,An annular conductor installed around the laminated iron core adjacent to the closed coil, and forming an eddy current induced by a current flowing in the closed coil when the closed coil is excited to mitigate the moving speed of the closed circuit of the vacuum circuit breaker; Configured by 상기 환형 도체에 의해 완화되는 진공차단기의 폐로 위치 이동속도는 상기 환형 도체의 갯수와 길이에 따라 비례하게 가변될 수 있는 것을 특징으로 하는 진공차단기용 영구자석 액튜에이터.The closed position moving speed of the vacuum circuit breaker to be relaxed by the annular conductor is a permanent magnet actuator for a vacuum circuit breaker, characterized in that it can be changed in proportion to the number and length of the annular conductor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 환형 도체는 구리로 만들어진 환형 도체인 것을 특징으로 하는 진공차단기용 영구자석 액튜에이터.The annular conductor is a permanent magnet actuator for a vacuum circuit breaker, characterized in that the annular conductor made of copper. 삭제delete
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