[发明专利]磁通变换器

说明书

一种磁通变换器，包括壳体，安装于壳体内部的线圈骨架，线圈骨架中部缠绕的线圈，永磁体，铁心和与铁心连接的弹簧，所述壳体顶部设有开口，铁心的一端与永磁体吸合，铁心另一端的顶杆伸至壳体顶部的开口处；还包括导磁铁圈，导磁铁圈位于线圈和永磁体之间。本发明磁通变换器，在线圈和永磁体之间增加了导磁铁圈，使得永磁体和线圈的磁力线重新分布，永磁体和线圈的磁力线经过导磁铁圈形成新的磁回路；电磁场会改变永磁磁场的磁路径，使得无论永磁体正装或者反装时(或者对线圈通以正负电源时)，都能使电磁力和弹力的合力大于永磁体对铁心的吸力时，铁心可动作顶出顶杆进行脱扣动作。

技术领域

本发明涉及低压电器领域，特别涉及一种正负电源通用的磁通变换器。

背景技术

磁通变换器是智能断路器的执行元件，是智能断路器的电子控制器与机械操动开关的重要联接器件，其脱扣功能的稳定实现，关系到智能断路器工作的可靠性，是智能断路器质量好坏最直接的指标。磁通变换器是一种小型储能式电磁铁，利用了永磁材料和弹簧存储能量，线圈由电流互感器通过电容来供电。在线路正常情况下，线圈不通电，铁心在永磁体的吸力作用下保持吸合状态，弹簧被压缩弹力最大。当线路发生故障时，电容器通过线圈放电，线圈电流产生的磁场抵消永磁体产生的磁场，铁心的电磁吸力减少，当小于弹簧力时，铁心脱扣。

现有的磁通变换器的线圈只能用单向电源，线圈通电产生的磁通与永磁体磁通方向相反时，永磁体对铁芯的吸力减少，当吸力少于弹力时，铁心才脱扣；如图7所示，如果因为永磁体装反或线圈接反，导致线圈通电产生的磁通与永磁体磁通方向相同时，铁心被吸的更紧，不能脱扣。然而在磁通变换器生产过程中，很容易出现永磁体装反和线圈接反，导致智能断路器不能正常工作。如果磁通变换器能够正负电源通用，将会大大减轻工人负担，同时提高产品合格率。

此外，现有的磁通变换器的磁路主要通过永磁体、垫铁、铁心和机壳闭合，永磁体N极发出的磁力线经过垫铁和铁心，在机壳顶部通孔进入机壳，最后回到永磁体S极。磁力线在铁心轴线方向经过的路径长，磁力线很容易从空气中通过进入机壳，漏磁很多，导磁材料不能均匀地工作在磁化曲线的拐点附近。

而且，现有的磁通变换器在线圈通电时，产生的电磁场磁力线与永磁场磁力线相对，电磁场磁力线会对永磁体产生消磁作用，导致永磁体磁性能降低，脱扣电压减低，甚至造成智能断路器的误动作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单紧凑，性能安全稳定，正负电源通用的磁通变换器。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种磁通变换器，包括壳体，安装于壳体内部的线圈骨架15，线圈骨架15中部缠绕的线圈2，永磁体4，铁心1和与铁心1连接的弹簧7，所述壳体顶部设有开口601，铁心1的一端与永磁体4吸合，铁心1另一端的顶杆11伸至壳体顶部的开口601处；还包括导磁铁圈8，导磁铁圈8位于线圈2和永磁体4之间。

进一步，还包括垫铁3，所述垫铁3位于永磁体4和铁心1之间，垫铁3吸附于永磁体4上端，铁心1由于永磁体4吸引，铁心1的一端与垫铁3紧密接触。

进一步，所述永磁体4安装于壳体的底部，线圈2安装于永磁体4的上部，导磁铁圈8环绕铁心1的下端设置，导磁铁圈8位于线圈2和永磁体4之间，铁心1的另一端穿过线圈骨架15的中部空腔伸至壳体顶部的开口601。

进一步，所述导磁铁圈8与线圈2之间的距离大于永磁体4与导磁铁圈8之间的距离。

进一步，所述开口601的直径大于顶杆11的直径，铁心1与开口601之间的气隙大于铁心1与导磁铁圈8之间的气隙。

进一步，所述垫铁3呈凸字型，包括下部的第一垫铁部31和上部的第二垫铁部32，第一垫铁部31的底部与永磁体4吸合，第二垫铁部32的顶部与铁心1的另一端端部接触。