[实用新型]具备永磁和弹簧机构特性的真空断路器自适应操动机构

说明书

技术领域

本实用新型属于电力系统断路器中使用的操动机构，具有永磁和弹簧机构特性的自适应操动机构。

背景技术

目前真空断路器的操动机构主要有电磁操动机构、弹簧操动机构和永磁操动机构等。

电磁操动机构在真空断路器发展初期得到了比较广泛的应用，但是电磁操动机构结构笨重，动作时间较长。在没有电源情况下无法进行合闸操作。

弹簧操动机构是真空断路器最常用的一类操动机构，它的优点是不需要大功率的直流电源，只需要一个小功率的交直流两用的储能电动机，并且在没有电源情况下进行合分闸操作。其缺点是结构比较复杂，零件数量多，且要求加工精度高，故障率较高。并且弹簧操动机构的出力特性与真空断路器的负载特性不相匹配，要在轮廓曲线和连杆结构上进行合理设计。

永磁操动机构是一种发展时间较短的操动机构，它使用永磁体取代了传统的锁扣装置实现真空断路器分、合闸位置的保持(有时只用永磁体作合闸保持而不作分闸保持)，永磁操动机构工作时主要运动部件只有一个，分、合闸电流小，对操作电源的要求较低，其噪音也低。永磁操动机构结构比较简单，动作可靠性高，机械寿命长，体积小，重量轻。但在目前条件下，传统原理永磁操动机构也无法达到非常高的动作速度。并且在没有电源情况下无法进行合闸操作。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术不足，提供一种具有永磁机构特点又有弹簧机构特性的自适应操动机构，该机构结构合理，运行可靠性高，使用寿命长。

本实用新型的技术方案是这样实现的：具备永磁和弹簧机构特性的真空断路器自适应操动机构，其主要由弹簧操作装置、柔性连接器和永磁机构通过可连接的驱动杆和主轴联接构成，弹簧操作装置中的凸轮通过凸轮驱动杆连杆端通过转轴与柔性连接器一端联接，柔性连接器另外一端通过主轴与永磁机构连接。

所述弹簧操作装置由单向省力齿轮；凸轮、凸轮驱动杆和主弹簧构成，单向省力齿轮与凸轮啮合并且通过连杆机构与主弹簧下端连接，同时主弹簧上端安装在凸轮上，凸轮驱动杆中的齿轮端与凸轮（2）啮合。

本实用新型包括永磁机构部分，弹簧储能部分和柔性连接器部分组成。当外界失去电源或者永磁控制器故障时，通过手动为弹簧机构进行储能，弹簧储能部分通过与柔性连接器连接驱动主轴进行合闸操作。柔性连接器吸收了弹簧部分的过盈部分能量。完成与永磁机构的连接。正常情况永磁机构通过永磁控制器完成正常合分闸过程。

本实用新型的效果体现在：

1)本实用新型采用了最简单的弹簧操作装置（弹簧储能机构），相对传统弹簧储能机构而言，在保持出力能力的同时，减少了原有的储能保持；预备合闸等环节很大程度地减少了操动机构运动部件和运动部件质量，能够较大地提高操动机构的驱动负载的能力。

2)本实用新型采用了新型永磁机构（已申请发明专利）方案，传统永磁机构在外力作用下，磁场发生变化会产生反力无法保持。新型永磁机构解决此问题。

3)本实用新型采用了自适应型的动作方案，弹簧机构与永磁机构之间采用柔性连接装置（已申请发明专利）避免了弹簧机构与永磁机构之间配合问题。减轻了断路器的机械强度要求，能有效地延长断路器的动作寿命。

附图说明

图1为本实用新型在合闸保持状态下的结构示意图（弹簧操作端）。

图2为本实用新型在合闸保持状态下的结构示意图（永磁机构操作端）。

图3为本实用新型在分闸保持状态下的结构示意图（弹簧操作端）。

图4为本实用新型在分闸保持状态下的结构示意图（永磁机构操作端）。

图5为本实用新型柔性连接器结构示意图。

图6为传统原理的双稳态永磁机构（合闸状态）。

图7为传统原理的单稳态永磁机构（合闸状态）。

图8为本实用新型中永磁机构（合闸状态）。

图9为传统原理的双稳态永磁机构（分闸状态）。

图10为传统原理的单稳态永磁机构（分闸状态）。

图11为本实用新型永磁机构（分闸状态）。

图12、13分别为为本实用新型的永磁机构合、分闸过程磁回路图。

图14为本实用新型永磁机构保持磁回路图。

下面结合附图对本实用新型的内容作进一步详细说明。

具体实施方式