[发明专利]变气隙磁路双线圈永磁操动机构

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统高低压开关用的一种变气隙磁路双线圈永磁操动机构。

背景技术

目前高低压开关用的永磁操动机构大都采用单线圈结构，虽解决两个线圈共腔互感问题，避免产生操作过电压，对线圈本身及其它相关控制设备产生干扰和危害，但是在进行合分闸操作时，线圈内易出现正负电源相撞的短路事故，降低了产品使用的可靠性。当前我国总的发电装机容量已紧随美国位居世界第二，但电能仍相对紧缺，中国经济的可持续发展必然要求节能；2007年6月24日全国人大常委会审议通过《中华人民共和国节约能源法》修订草案，将节约能源明确为基本国策；2007年10月召开的中国共产党第十七次全国代表大会进一步明确了节能在我国经济社会发展中的战略地位，依靠创新和技术进步，积极推广节约电能的新技术、新产品势在必行。

发明内容

本发明的目的是在于克服现有技术的不足及开发节能产品，而提供一种变气隙磁路双线圈永磁操动机构。

本发明的技术方案如下：

一种变气隙磁路双线圈永磁操动机构，包括上磁轭、外磁轭、合闸线圈、永磁体、内磁轭、动铁芯、顶杆、复位弹簧、分闸线圈及下磁轭，其特征在于：上磁轭的上部带有一台阶，和底部带有凹槽的下磁轭分别紧固在外磁轭上；永磁体靠内磁轭、外磁轭定位，并和内磁轭、外磁轭胶接成一体；顶杆紧固在侧面带有凹槽的动铁芯上，贯穿上磁轭和下磁轭；顶杆上有一复位弹簧夹在上磁轭和动铁芯之间；合闸线圈、分闸线圈分别置于内磁轭上下方两个腔内。

其中动铁芯在吸合过程中，和内磁轭之间的空气隙L由小增大，沿磁路磁通方向形成变气隙磁路。

其中合闸线圈、分闸线圈分别置于内磁轭上下方两个腔内，属双线圈分腔上下布置结构。

其中上磁轭的上部带有一台阶，其宽度和下磁轭底部宽度相当。

其中底部带有凹槽的下磁轭，凹槽可以是环状分布，也可以是点状分布。

本发明的有益效果是：提供一种变气隙磁路双线圈永磁操动机构，采用双线圈分腔上下布置结构并沿磁路磁通方向形成变气隙磁路，不仅避免线圈出现短路事故，提高产品使用的可靠性，而且能减小操动机构的启动电流，降低控制设备容量，节约电能消耗。

附图说明

图1是变气隙磁路双线圈永磁操动机构动铁芯在分开位置的剖视图。

图2是变气隙磁路双线圈永磁操动机构动铁芯在吸合位置的剖视图。

图中：1上磁轭、2复位弹簧、3顶杆、4外磁轭、5合闸线圈、6永磁体、7分闸线圈、8内磁轭、9动铁芯、10下磁轭

具体实施方式

如图1、2所示，本发明是一种变气隙磁路双线圈永磁操动机构，包括上磁轭(1)、外磁轭(4)、合闸线圈(5)、永磁体(6)、内磁轭(8)、动铁芯(9)、顶杆(3)、复位弹簧(2)、分闸线圈(7)及下磁轭(10)，其特征在于：上磁轭(1)的上部带有一台阶，和底部带有凹槽的下磁轭(10)分别紧固在外磁轭上(4)；永磁体(6)靠内磁轭(8)、外磁轭(4)定位，并和内磁轭(8)、外磁轭(4)胶接成一体；顶杆(3)紧固在侧面带凹槽的动铁芯(9)上，贯穿上磁轭(1)和下磁轭(10)；顶杆(3)上有一复位弹簧(2)夹在上磁轭(1)和动铁芯(9)之间；合闸线圈(5)、分闸线圈(7)分别置于内磁轭(8)上下方两个腔内。

其中动铁芯(9)在吸合过程中，和内磁轭(8)之间的空气隙由小增大，沿磁路磁通方向形成变气隙磁路。合闸线圈(5)、分闸线圈(7)分别置于内磁轭(8)上下方两个腔内，属双线圈分腔上下布置结构。上磁轭(1)的上部带有一台阶，其宽度和下磁轭底部宽度相当。底部带有凹槽的下磁轭(10)，凹槽可以是环状分布，也可以是点状分布。

本发明的工作原理如下：

本发明是一种变气隙磁路双线圈永磁操动机构，合闸线圈(5)和分闸线圈(7)分别位于内磁轭(8)的两侧，形成双线圈分腔上下布置结构，两个线圈单独工作，互不干扰。动铁芯(9)在吸合过程中，和内磁轭(8)之间的空气隙L由小增大，沿磁路磁通方向形成变气隙磁路。这样永磁操动机构在吸合瞬间沿磁路磁通方向的空气隙L最小，产生的吸力最大，启动电流降到最低，到达合闸位置后永磁操动机构沿磁路磁通方向的空气隙L最大，产生的保持力最大。

工作时，当合闸线圈(5)瞬间通以正向直流或正向脉冲时，电磁场的磁通和永磁场的磁通同方向叠加，所产生的吸力使动铁芯(9)克服负载力向上运动，至动铁芯(9)的上下吸合面分别和上磁轭(1)、内磁轭(8)的吸合面吸合。此时，上磁轭(1)、动铁芯(9)、内磁轭(8)、永磁体(6)和外磁轭(4)构成闭合磁路，永磁场的磁通通过动铁芯(9)的上下吸合面，产生强大的保持力大于负载力，动铁芯(9)保持在吸合的稳态。当分闸线圈(7)瞬间通以反向直流或反向脉冲时，电磁场的磁通与永磁场的磁通反向叠加，通过动铁芯(9)的磁通锐减，动铁芯(9)吸合面上的保持力低于负载力，动铁芯(9)向下运动到分开的稳态。