[实用新型]一种敞开式单稳态永磁操动机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及单稳态永磁操动机构技术领域，特别是一种敞开式永磁操动机构。

背景技术

随着国际多个发达国家提出进行大规模智能电网改造，智能电网已经成为当今世界电力系统发展变革的最新方向。智能电网要求要提高配电网的供电可靠性，提高供电质量，实现配电网的智能化和自动化。作为电网中最重要的设备，断路器的智能化是迫切需要解决的问题。

目前，配电网大多采用以真空为灭弧介质的高压断路器。它的操动机构大多采用弹簧操动机构。弹簧操动机构缺点是输出力的特性与断路器负载特性配合较差；零件数量多，加工要求高；随着操作功的增大，机械寿命大大降低。永磁操动机构是近年来应用于中压领域，其优点是结构简单，零部件少，可靠性高，其动特性与高压断路器触头负载配合较好。

现有的单稳态永磁操动机构合闸电流过大，导致对控制箱的要求大大提高；同时对主轴的安装要求非常严格，主轴有小角度的倾斜就会影响到机构的可靠合闸。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足导致的机构无法有效合闸进行改进，结合配网用真空断路器的机械特性和反力特性，通过优化结构来提高机构的可靠性。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种敞开式单稳态永磁操动机构，包括合闸线圈、永磁体、磁轭、动铁心、导磁环，合闸线圈和永磁体围绕动铁心设置于动铁心与磁轭之间，永磁体位于合闸线圈上方；导磁环位于永磁体与动铁心之间；磁轭的下端口上设有导磁端盖，磁轭的上端口上设有非导磁端盖；所述非导磁端盖的形状为环形，其内圆直径大于动铁心的直径。

作为一种改进，本实用新型所述非导磁端盖的边缘为阶梯形，包括2个台级，其中下部台级内嵌于磁轭中。非导磁端盖的阶梯式设计，缩短了永磁体的磁路，进而改善了机构的磁场分布，提高了机构的静态保持力。

优选的，本实用新型所述的非导磁端盖采用铝制成铝环，质量较轻，且具有较好的防漏磁性能。

优选的，本实用新型所述永磁体的数量为2个以上，均匀分布于导磁环与磁轭之间。具体的，由于非导磁端盖采用阶梯型，使得永磁体高度降低，可采用增加永磁体的数量来弥补磁路损失。不仅保证了机构的整体高度较低，也区别于普通机构，使得集中的永磁体分布化，磁场分布更加合理。

优选的，所述永磁体的数量为6个，均匀分布于导磁环与磁轭之间。

本实用新型的有益效果为：利用非导磁端盖的敞开式设计，使得动铁心和主轴运动时有一定的裕度，即使由于加工精度不够或者安装的原因使主轴倾斜时，机构也能够可靠分合闸；改变了传统机构中非导磁端盖只起到限位作用的概念，提高了永磁操动机构的可靠。且本实用新型中非导磁端盖采用阶梯式的设计，缩短了机构的尺寸，改善了机构的磁场分布，大大降低了机构的合闸电流，从而改进了机构的出力特性，提高了断路器触头的分合闸速度。此外，本实用新型还具有零部件少，耗能少，合闸激磁电流小，与永磁驱动器配合良好，安装调试维修方便等优点，满足配网用高压真空断路器的各种特性参数要求。

附图说明

图1 所示为本实用新型内部结构剖面示意，图中，1-分闸弹簧，2-主轴，3-非导磁端盖，4-磁轭，5-永磁体，6-导磁环，7-动铁心，8-分合闸线圈，9-导磁端盖，10-轴套；

图2 所示为配本实用新型的高压断路器结构图-合闸状态；

图3 所示为配本实用新型的高压断路器结构图-分闸状态，图中，11-真空灭弧室，12-静触头，13-动触头，14-触头弹簧，15-拐臂；

图4.1所示为现有技术的单稳态永磁操动机构合闸位置磁场分布图；

图4.2所示为本实用新型在合闸位置的磁场分布图。

具体实施方式

为使本实用新型的内容更加明显易懂，以下结合附图和具体实施方式进一步说明。

结合图1，本实用新型包括分合闸线圈8、永磁体5、磁轭4、动铁心7、导磁环6，磁轭4为圆柱筒形状，分合闸线圈8和永磁体5围绕动铁心7设置于动铁心7与磁轭4之间，永磁体5位于分合闸线圈8上方；导磁环位于永磁体5与动铁心7之间；磁轭4的下端口上设有导磁端盖9，导磁端盖9和轴套10固定在磁轭4的下端部；磁轭4的上端口上设有非导磁端盖3，非导磁端盖3固定在磁轭4的上端部；作为整个机构的运动部件的动铁心7与主轴2通过销钉固定连接，主轴2的一端用于连接分闸弹簧，另一端用于与传动机构相连，完成断路器的分合闸操作。