[发明专利]一种分离磁路永磁机构接触器及其控制单元

说明书

技术领域

本发明属于低压电器设计领域，涉及一种永磁接触器，特别涉及一种分离磁路永磁机构接触器及其控制单元，属于接触器制造的技术领域。 

背景技术

接触器是工业民用输配电设备中大范围使用的低压电器，相比于电磁接触器，永磁接触器具有节能、降噪和动态特性更好等诸多优点，受到国内外相关研究机构的广泛关注^[1-2]。目前，永磁接触器的研究主要集中于永磁操动机构和控制方法。现有的永磁操动机构可以分为单稳态永磁操动机构和双稳态永磁操动机构，也可分为串联磁路^[3]和并联磁路^[4]两种形式，上述类型的机构在节能和实现传统接触器开关功能的目标上均具有一定的效果。 

单稳态永磁接触器的控制方法主要为电容储能式^[5][6]，包括线圈串联电容式^[5]和线圈并联电容式^[6]两种。其中，线圈串联电容式利用电容自身的冲放电脉冲，更容易实现合闸脉冲电流和分闸脉冲电流。但是由于合闸脉冲电流受限于串联电容的容量，对于较大电流等级的永磁接触器，动静触头间距较长，又由于电容体积、成本等限制，串联电容容量有限，合闸脉冲电流往往不能保证永磁接触器的稳定合闸。另一方面，由于储能弹簧的储能作用，单稳态永磁接触器分闸需要的电能小于合闸时需要的电能，即使不考虑电容体积与成本，提高电容容量，可靠合闸时，电容存储的电能超过分闸实际需要的电能，造成资源的浪费，同时，过大的分闸力，使运动机构与外壳发生剧烈的碰撞，严重降低接触器的寿命。 

以下是发明人列出的具有代表性的参考文献： 

[1].荣命哲，娄建勇，王小华.永磁式接触器动触头动作特性仿真分析与试验研究[J].中国电机工程学报，2005，25(01)：109-113. 

[2].SUZUKI K.Polar electromagnet for operation electro-magnet comprisespermanent magnet and inner yoke arranged at end face of collar unit in piles with respect to bobbin of exciting coil[P].JP2007059460-A. 

[3].林鹤云，房淑华.永磁接触器的控制装置[P].发明专利，专利号：ZL200510040937.2. 

[4].荣命哲，刘懿莹，娄建勇等.一种具有并联磁路的永磁机构接触器[P].中国专利，专利号：ZL 200610104936.4. 

[5].林鹤云，金平，房淑华等.具有快速充放电控制特性的双稳态永磁交流接触器[P].中国专利，申请号：ZL 200820033657.8. 

[6].极化式稀土永磁接触器及其脉冲工作制式电器控制系统[P].中国专利，专利号：91111785. 

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提出一种分离磁路永磁机构接触器及其控制单元，磁路分离的永磁机构使永磁磁路与电磁磁路分离，互不影响。本发明的另一个目的在于解决单稳态永磁接触器要求合闸脉冲电流大和分闸脉冲电流小的矛盾，同时解决增强大电流等级、长触头行程的永磁接触器合闸能力的问题。 

技术方案：本发明对永磁接触器的操动机构进行改进，使用一种分离磁路的永磁操动机构，电磁磁路与永磁磁路利用低导磁隔板分离，互不影响。合闸时，合闸线圈通电，永磁磁路与电磁磁路共同作用，实现合闸；分闸时，分闸线圈通电，永磁磁路中出现电磁斥力，与单稳态接触器的反力弹簧共同作用，实现分闸。 

本发明的分离磁路永磁机构接触器包括电磁磁路动铁心、动铁心低导磁隔板、永磁磁路动铁心、永磁体、分闸线圈、合闸线圈、永磁磁路静铁心，静铁心低导磁隔板和电磁磁路静铁心；永磁磁路由永磁磁路动铁心、永磁体和永磁磁路静铁心构成；电磁磁路由电磁磁路动铁心和电磁磁路静铁心构成；永磁磁路位于电磁磁路动铁心与电磁磁路静铁心之间，永磁磁路和电磁磁路通过动铁心低导磁隔板和静铁心低导磁隔板完全分离，合闸线圈绕制于电磁磁路，分闸线圈绕制于永磁磁路。 

永磁磁路动铁心、永磁磁路静铁心、电磁磁路动铁心和电磁磁路静铁心均为导磁材料，动铁心低导磁隔板和静铁心低导磁隔板为低导磁材料金属或塑料垫片等低导磁材料构成。