CN201345311Y - 单线圈单稳态永磁操动机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种单线圈单稳态永磁操动机构，可靠性高，与高压断路器的本体达到完美配合，进而提高高压断路器的性能。所述单线圈单稳态永磁操动机构包括合闸线圈、永磁体、磁轭、动铁心，动铁心与磁轭间设置围绕动铁心的合闸线圈和永磁体，永磁体位于合闸线圈上方，合闸线圈上设有抽头。作为本实用新型的改进，还包括位于永磁体内侧的导磁块，所述导磁块围绕动铁心。优选导磁块填充在永磁体和动铁心之间。所述合闸线圈的抽头可以截取合闸线圈匝数的1/4～1/2。本实用新型的优点如下：1.零部件少，可靠性高，耗能少。2.合闸激磁电流小，与永磁驱动器配合良好。3.分闸时间更小，可以获得更大的分闸速度。4.安装维修调试方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种单线圈单稳态永磁操动机构。
背景技术
多年来，单线圈单稳态永磁操动机构因其结构简单，寿命长，可靠性高，可以用小功率交流电源操作，出力特性与真空断路器的反力特性很好匹配，能给出不大的合闸速度和较高的分闸速度，被广泛应用在中压等级的真空断路器上。随着我国电力事业的发展，电力系统对真空断路器的要求越来越高，即对单线圈单稳态永磁操动机构的分、合闸特性参数要求更加苛刻。国内外公司纷纷对单线圈单稳态永磁操动机构进行改进，以提高其性能。
实用新型内容
本实用新型提供了一种单线圈单稳态永磁操动机构，可靠性高，与高压断路器的本体达到完美配合，进而提高高压断路器的性能。
所述单线圈单稳态永磁操动机构包括合闸线圈、永磁体、磁轭、动铁心，动铁心与磁轭间设置围绕动铁心的合闸线圈和永磁体，永磁体位于合闸线圈上方，合闸线圈上设有抽头。
作为本实用新型的改进，还包括位于永磁体内侧的导磁块，所述导磁块围绕动铁心。优选导磁块填充在永磁体和动铁心之间。
所述合闸线圈的抽头可以截取合闸线圈匝数的1/4～1/2。
本实用新型在普通单线圈单稳态永磁操动机构的基础上，在合闸线圈上设置抽头，当永磁操动机构进行分闸操作时，产生的磁场只要和永磁体产生的磁场叠加，进而产生的电磁力与永磁力相抵消就可以，因此只需合闸线圈的一部分通入电流，相对于使用整个合闸线圈，电路中的电感较小，电流上升速度快，从而使断路器触头获得更快的分闸速度，同时分闸时间也相应减小。
本实用新型的优点如下：1.零部件少，可靠性高，耗能少。2.合闸激磁电流小，与永磁驱动器配合良好。3.分闸时间更小，可以获得更大的分闸速度。4.安装维修调试方便。
附图说明
图1为本实用新型内部结构剖面图
图中，1分闸弹簧，2非导磁材料，3永磁体，4合闸线圈，5抽头，6磁轭，7动铁心，8导磁块，9驱动杆。
图2为配本实用新型的高压断路器结构图-合闸状态；
图3为配本实用新型的高压断路器结构图-分闸状态。
图中，10高压断路器灭弧室，11静触头，12动触头，13拐臂。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型加以详细说明。
本实用新型内部结构如图1所示，包括分闸弹簧1、合闸线圈4、永磁体3、磁轭6、动铁心7、导磁块8、驱动杆9、非导磁材料2，动铁心7与磁轭6间设置围绕动铁心7的合闸线圈4和永磁体3，永磁体3位于合闸线圈4上方，合闸线圈4上设有抽头5。合闸线圈4和抽头5上配设有选择开关。分闸弹簧1处在最上端，一端与固定架连接，另一端以驱动杆9连接；磁轭6包括上端盖，非导磁材料2为尼龙块，填充在磁轭6上端盖下部，起非导磁作用；导磁块8填充在永磁体3和动铁心7之间，使磁路均匀。动铁心7是整个机构中唯一的运动部件，一般采用低碳钢材料，驱动杆9与动铁心7连接在一起，它们使断路器在分闸与合闸之间转换。
为了便于分析，图2和图3给出了图1中所示单线圈单稳态永磁操动机构与高压断路器本体连接的结构简图。如图2所示，动触头12和静触头11相接触，当单线圈单稳态永磁操动机构的合闸线圈中没有电流通过时，永磁体3、利用动铁心7、磁轭6和导磁块8提供的低磁阻抗通道，将动铁心7、驱动杆9保持在下端部。此时驱动杆9通过拐臂13使高压断路器保持在合闸位置。
当给单线圈单稳态永磁操动机构分闸动作信号时，抽头5的两根导线通入反向电流，截取合闸线圈匝数的1/3，产生磁动势。抽头5产生的磁场和永磁体3产生的磁场在动铁心上叠加，进而产生的向上电磁力和永磁体3产生的向下的永磁力相互作用。当电磁力和永磁力相互抵消时，分闸弹簧1产生向上的拉力大于动铁心7向下的重力和摩擦力，此时动铁心7连同驱动杆9，在分闸弹簧拉力的作用下，以一定的速度带动拐臂13及动触头12向下运动。此时高压断路器触头由合闸位置向分闸位置运动。
当单线圈单稳态永磁操动机构的动铁心7运动到上端部时(如图3所示)，高压断路器触头处在分闸位置。机构的合闸线圈4和抽头5没有电流通过，此时高压断路器的触头弹簧和分闸弹簧1的合力将动铁心7及驱动杆9保持在上端部，此时拐臂13使断路器触头保持在分闸位置。
当给单线圈单稳态永磁操动机构合闸动作信号时，合闸线圈4通入正向电流，产生磁动势。合闸线圈4产生的磁场和永磁体3产生的磁场叠加。当电流达到一定值时，合闸线圈4产生向下的电磁力大于分闸弹簧1向上的拉力，此时动铁心7连同驱动杆9，以一定的速度带动拐臂13及动触头12向下运动，此时高压断路器触头由分闸位置向合闸位置运动。
Claims (7)
1、一种单线圈单稳态永磁操动机构，包括合闸线圈、永磁体、磁轭、动铁心，动铁心与磁轭间设置围绕动铁心的合闸线圈和永磁体，永磁体位于合闸线圈上方，其特征在于合闸线圈上设有抽头。
2、如权利要求1所述的单线圈单稳态永磁操动机构，其特征在于还包括位于永磁体内侧的导磁块，所述导磁块围绕动铁心。
3、如权利要求2所述的单线圈单稳态永磁操动机构，其特征在于导磁块填充在永磁体和动铁心之间。
4、如权利要求1-3中任一项所述的单线圈单稳态永磁操动机构，其特征在于还包括非导磁材料，所述磁轭包括磁轭上端盖，非导磁材料填充于磁轭上端盖下部。
5、如权利要求1-3中任一项所述的单线圈单稳态永磁操动机构，其特征在于合闸线圈抽头可以截取合闸线圈匝数的1/4～1/2。
6、如权利要求5所述的单线圈单稳态永磁操动机构，其特征在于合闸线圈的抽头可以截取合闸线圈匝数的1/3。
7、如权利要求1所述的单线圈单稳态永磁操动机构，其特征在于合闸线圈和抽头上配设有选择开关。
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| CN113421784A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-09-21 | 福州大学 | 基于电磁保持装置的快速开关及其工作方法 |
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