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一種可手動分閘的快速的方形單穩態永磁操動機構.pdf

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一種 手動 快速 方形 穩態 永磁 機構
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摘要
申請專利號:

CN201110403535.X

申請日:

2011.12.08

公開號:

CN103165355B

公開日:

2015.01.28

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H01H 71/32申請日:20111208|||公開
IPC分類號: H01H71/32; H01H71/68 主分類號: H01H71/32
申請人: 沈陽工業大學
發明人: 劉愛民; 張波; 杜仁偉; 徐建源; 鞠海林
地址: 110870 遼寧省沈陽市經濟技術開發區沈遼西路111號
優先權:
專利代理機構: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115 代理人: 宋鐵軍
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201110403535.X

授權公告號:

103165355B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.28|||2013.07.24|||2013.06.19

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種可手動分閘的快速的方形單穩態永磁操動機構,包括外殼,其特征在于:外殼內部靠近頂部位置安裝有動鐵心,動鐵心與外殼頂部之間安裝有導磁塊,導磁塊兩端安裝有加速線圈;外殼頂部與側壁夾角處安裝有合閘線圈,永磁體位于合閘線圈下方,永磁體和動鐵心之間安裝有磁軛,永磁體下方與外殼底部之間填充有阻磁材料;驅動桿穿過外殼后連接手動分閘裝置。本發明提供了一種快速分合閘和帶手動分閘的單穩態永磁機構,能很好的解決單線圈永磁機構合閘電流大和永磁機構發生故障后不能手動分閘的問題。

權利要求書

權利要求書一種可手動分閘的快速的方形單穩態永磁操動機構,包括外殼(1),其特征在于:外殼(1)內部靠近頂部位置安裝有動鐵心(8),動鐵心(8)與外殼(1)頂部之間安裝有導磁塊(3),導磁塊(3)兩端安裝有加速線圈(0);外殼(1)頂部與側壁夾角處安裝有合閘線圈(2),永磁體(4)位于合閘線圈(2)下方,永磁體(4)和動鐵心(8)之間安裝有磁軛(5),永磁體(4)下方與外殼(1)底部之間填充有阻磁材料(6);驅動桿(9)穿過外殼(1)后連接手動分閘裝置。
根據權利要求1所述一種可手動分閘的快速的方形單穩態永磁操動機構,其特征在于:所述手動分閘裝置包括與驅動桿(9)連接的分閘彈簧(7),分閘彈簧(7)連接上蓋板(11),上蓋板(11)連接螺旋桿(10),螺旋桿(10)連接銅螺母(16),銅螺母(16)與底部橫向齒輪(17)固定連接,底部橫向齒輪(17)固定在底座(15)上,并只能繞底座(15)轉動,底部橫向齒輪(17)與縱向傳動齒輪(12)相咬合,手動柄(14)通過連接桿(13)驅動縱向傳動齒輪(12)運動。
根據權利要求1所述一種可手動分閘的快速的方形單穩態永磁操動機構,其特征在于:所述阻磁材料(6)為不銹鋼。
根據權利要求2所述一種可手動分閘的快速的方形單穩態永磁操動機構,其特征在于:所述外殼(1)由硅鋼片疊壓制成。
根據權利要求1所述一種可手動分閘的快速的方形單穩態永磁操動機構,其特征在于:所述上蓋板(11)只能沿豎直方向上下運動。
根據權利要求2所述一種可手動分閘的快速的方形單穩態永磁操動機構,其特征在于:所述上蓋板(11)與螺旋桿(10)為一體設計。

說明書

說明書一種可手動分閘的快速的方形單穩態永磁操動機構
技術領域
本發明涉及一種方形單穩態永磁操動機構,尤其是快速分合閘和帶手動分閘的單穩態永磁操動機構。
背景技術
斷路器的操動機構有電磁操動機構、彈簧操動機構和永磁操動機構。近年來,隨著永磁材料的性能不斷提高,先進的二次開發技術在開關領域中的應用,永磁操動機構逐漸引起了開關行業的關注。它采用一種全新的工作原理和結構,將電磁機構與永久磁鐵特殊結合,利用永磁保持、電子控制電磁,實現傳統斷路器的功能,并克服了傳統的電磁操動機構、彈簧操動機構通常由較多的機械零件組成而容易發生故障的缺點,具有非常高的可靠性,及較高的電壽命,這也是它的最大優勢。同時,所需的操作電能非常小,并可實現免維護運行,并可在一定程度上實現智能化。因為,永磁操動機構具有這些傳統的斷路器所沒有的優點,因此具有廣泛的應用前景。但目前永磁機構存在的主要問題是合閘電流大,在永磁機構發生故障時不能手動分閘等問題。
發明內容
本發明提供了一種快速分合閘和帶手動分閘的單穩態永磁機構,能很好的解決單線圈永磁機構合閘電流大和永磁機構發生故障后不能手動分閘的問題。
為實現上述目的,本發明采用以下技術方案:
一種可手動分閘的快速的方形單穩態永磁操動機構,包括外殼,其特征在于:外殼內部靠近頂部位置安裝有動鐵心,動鐵心與外殼頂部之間安裝有導磁塊,導磁塊兩端安裝有加速線圈;外殼頂部與側壁夾角處安裝有合閘線圈,永磁體位于合閘線圈下方,永磁體和動鐵心之間安裝有磁軛,永磁體下方與外殼底部之間填充有阻磁材料;驅動桿穿過外殼后連接手動分閘裝置。
所述手動分閘裝置包括與驅動桿連接的分閘彈簧,分閘彈簧連接上蓋板,上蓋板連接螺旋桿,螺旋桿連接銅螺母,銅螺母與底部橫向齒輪固定連接,底部橫向齒輪固定在底座上,并只能繞底座轉動,底部橫向齒輪與縱向傳動齒輪相咬合,手動柄通過連接桿驅動縱向傳動齒輪運動。
所述阻磁材料為不銹鋼。
所述外殼由硅鋼片疊壓制成。
所述上蓋板只能沿豎直方向上下運動。
所述上蓋板與螺旋桿為一體設計。
本發明的優點:零部件少,可靠性高,耗能低;在動鐵心和上外殼之間加入導磁塊,大大改善了磁路,同時使用硅鋼片疊加制成的外殼作為外磁軛,能很好的降低渦流損耗,使分合閘線圈激勵電流減小,在動鐵心和上外殼之間的導磁塊兩端設置了加速線圈,使分合閘速度加快;在分閘時只需在加速線圈中通入電流即可實現分閘操作;分閘操作使用彈簧動作,可靠性高;在永磁機構發生故障時,通過手動柄驅動縱向傳動齒輪轉動,來帶動螺旋桿運動,使分閘彈簧拉升來達到手動分閘的目的。
附圖說明:
圖1為本發明的結構示意圖;
圖2為配合本發明的高壓斷路器合閘時的狀態圖;
圖3為配合本發明的高壓斷路器分閘時的狀態圖;
附圖標記說明:
0.加速線圈、1.硅鋼片外殼、2.合閘線圈、3.導磁塊、4.永磁體、5.磁軛、6.阻磁材料、7.分閘彈簧、8.動鐵心、9.驅動桿、10.螺旋桿、11.上蓋板、12.縱向傳動齒輪、13.連接桿、14.手動柄、15底座.16銅螺母、17.底部橫向齒輪、18.動觸頭、19.靜觸頭、20.滅弧室。
具體實施方式:
下面結合附圖對本發明進行詳細說明。
圖1為本發明的結構示意圖,如圖所示,外殼1由硅鋼片疊壓制成,與以前的永磁機構相比,這樣能很好的解決永磁機構工作過程中產生的渦流對永磁機構特性的影響,降低渦流損耗,提高效率,降低合閘電流,進而達到斷路器快速開斷的目的。外殼1內部靠近頂部位置安裝有動鐵心8,動鐵心8與外殼1頂部之間安裝有導磁塊3,同時減小動鐵心8的體積,永磁吸力基本不變。導磁塊3兩端安裝有加速線圈0,外殼1頂部與側壁夾角處安裝有合閘線圈2,加速線圈0既可以和合閘線圈2一起工作,加快關合速度,同時在分閘時只需在加速線圈0中通入電流即可實現分閘操作。永磁體4位于合閘線圈2下方,永磁體4和動鐵心8之間安裝有磁軛5,永磁體4下方與外殼1底部之間填充有阻磁材料6,這里選用不銹鋼。驅動桿9穿過外殼1后連接手動分閘裝置,手動分閘裝置包括與驅動桿9連接的分閘彈簧7,分閘彈簧7連接上蓋板11,上蓋板11只能沿豎直方向上下運動。上蓋板11與螺旋桿10為一個整體,螺旋桿10連接銅螺母16,銅螺母16與底部橫向齒輪17固定連接,底部橫向齒輪17固定在底座15上,并只能繞底座15轉動,底部橫向齒輪17與縱向傳動齒輪12相咬合,手動柄14通過連接桿13驅動縱向傳動齒輪12運動。當永磁機構發生故障時,通過手動柄14驅動縱向傳動齒輪12轉動,縱向傳動齒輪12帶動底座15上的底部橫向齒輪17轉動,由于銅螺母16和底部橫向齒輪17連為一體,所以銅螺母16轉動,進而使螺旋桿10下降,螺旋桿10帶動上蓋板11下降,使得與上蓋板11連接的分閘彈簧7拉升加大,使分閘力加大,從而達到手動分閘的目的。
在永磁機構動作過程中,合閘線圈2電流的變化及動鐵心8的運動都會產生渦流,由于外殼1采用了硅鋼片疊壓制成的,這樣大大降低了渦流的損耗,提高了效率,同時使永磁機構的合閘激勵電流大大降低。
在永磁機構進行合閘工作時,可以同時在合閘線圈2和加速線圈0中通入電流,這樣可以大大改善由于單一線圈工作造成的工作電流較大的問題,同時能加快關合速度。
與本發明相配合的高壓斷路器合閘、分閘時的狀態圖如圖2、3所示,當給單穩態永磁機構合閘信號時,合閘線圈2和加速線圈0中同時通入正向電流,產生磁動勢。當電流值達到一定程度時,合閘線圈2和加速線圈0共同產生的向下的電磁吸力大于分閘彈簧7的反向拉力時,動鐵心8連同驅動桿9開始向下運動,通過圖中的杠桿機構,使得動觸頭18向上運動。當動鐵心8運動到下端部時,高壓斷路器觸頭處在合閘狀態。此后,合閘線圈2和加速線圈2將不再有電流通過。其合閘保持力由永磁體4產生的吸力來提供。
當給單穩態永磁機構分閘信號時,僅在加速線圈0中通入反向電流,產生磁動勢。加速線圈0產生與永磁體4方向相反的磁場,這將使永磁體4的永磁保持力逐漸減弱。當分閘電流達到一定程度時,此時永磁保持力變的很弱。此時分閘彈簧7向上的反向拉力大于動鐵心8的重力和永磁保持力的合力時,動鐵心8連同驅動桿9開始向上運動,通過圖中的杠桿機構,使得動觸頭18向下運動。當動鐵心8運動到上端部時,高壓斷路器觸頭處在分閘狀態。此后,加速線圈2將不再有電流通過。其分閘保持力由分閘彈簧7產生的反向拉力來提供。

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