[发明专利]一种含扇形永磁双稳态接触器

说明书

技术领域

本发明涉及双稳态直动式含永磁接触器技术领域，具体涉及一种含扇形永磁双稳态接触器。

背景技术

接触器广泛应用于光伏发电、新能源、电力系统、石油、化工、煤矿、冶金和电气化铁道等各个领域。真空接触器用以频繁接通和切断正常工作电流，通常用于远距离接通和断开中、低压频繁起停的6kV、380V(660V、1140V)交流电动机。真空接触器主要由真空灭弧室和操作机构组成。真空灭弧室具有通过正常工作电流和频繁切断工作电流时可靠灭弧的作用，但其具有切断过负荷电流和短路电流的功能。该功能是通过操作机构实现的。为了使接触器的灵敏度、功耗、重量等性能提升，通常在接触器内部使用永磁体。目前，真空断路器中常采用永磁机构作为操作机构。永磁机构在工作时主要运动部件只有一个，无需机械脱、锁扣装置，故障源少，具有可靠性较高且使用寿命长的优点。但现有含永磁双稳态直动式接触器，具有响应速度慢、永磁利用率低、空间体积大、保持力低等缺点，不能满足特定应用情况下的工业需求。

发明内容

【1】要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种解决现有含永磁双稳态直动式接触器存在响应速度慢、永磁利用率低、空间体积大、保持力较低等问题的含扇形永磁双稳态接触器。

【2】解决问题的技术方案

本发明提供一种含扇形永磁双稳态接触器，包括静铁芯、线圈、外壳、永磁体、导磁环、垫块、下轭铁、衔铁、合闸弹簧、推杆、垫片和底座；所述静铁芯为中心有孔的圆柱体，其上端面为平面，且与所述底座下表面贴合，其下端面为锥面，与所述衔铁的上端锥面贴合；

所述线圈的上端面设有凸起，与所述底座下端面的凹槽固定连接；所述线圈位于所述静铁芯与所述外壳之间，且所述线圈的引出线通过所述外壳壁上的孔引出；

所述永磁体包含多块永磁铁，所述永磁铁为扇形结构，其充磁方向为径向，所述永磁体上表面与所述线圈下表面贴合，且所述永磁体外径与外壳内径相同，所述永磁体位于所述导磁环与所述外壳之间；

所述导磁环位于所述衔铁与所述永磁体之间，所述导磁环与所述衔铁之间留有空隙，所述导磁环与所述永磁体的高度相同；

所述垫块位于所述垫片与所述永磁体之间，用于压紧所述线圈、永磁体、导磁环；

所述下轭铁为中心有孔的圆柱体，通过螺钉与所述外壳固定；

所述衔铁的上端面为锥面，与所述静铁芯的下端锥面贴合；所述衔铁的下端面为阶梯形，构成主极面8-1与副极面8-2，当衔铁向下运动到吸合位置时，所述副极面8-2与所述下轭铁的上端面贴合；

所述合闸弹簧安装在所述底座、静铁芯、衔铁的中心圆孔内；

所述推杆通过螺纹固定在所述底座、静铁芯、衔铁的中心圆孔内，所述推杆上端面设有用于推动的辅助触头，下端面设有用于推动的主触头；

所述垫片为圆环形，位于所述垫块与所述下轭铁之间。

上述的含扇形永磁双稳态接触器，当接触器处于释放位置，所述衔铁的上端锥面与所述静铁芯的下端锥面接触，所述衔铁的下端副极面与所述下轭铁的上端面分离；当接触器处于吸合位置，所述衔铁的上端锥面与所述静铁芯的下端锥面分离，所述衔铁的下端副极面与所述下轭铁的上端面接触。

上述的含扇形永磁双稳态接触器，所述接触器在所述线圈未通电时具有两个稳态位置：释放位置与吸合位置，在两个稳态位置时都存在永磁磁通路径。永磁磁通不存在被静铁芯或者下轭铁短路路径，提高了永磁利用率

上述的含扇形永磁双稳态接触器，在释放位置时永磁磁通路径如下，永磁磁通小气隙路径为：永磁体的N极→衔铁→衔铁上端锥面→静铁芯下端锥面→静铁芯→底座→外壳→永磁体的S极；永磁磁通大气隙路径为：永磁体的N极→衔铁→衔铁下端主副极面→下轭铁→外壳→永磁体的S极。

上述的含扇形永磁双稳态接触器，当接触器处于释放位置时，所述线圈通正向脉冲，产生顺时针方向的电磁磁通。

上述的含扇形永磁双稳态接触器，在吸合位置时永磁磁通路径如下，永磁磁通小气隙路径为：永磁体的N极→衔铁→衔铁下端副极面→下轭铁→外壳→永磁体的S极；永磁磁通大气隙路径为：永磁体的N极→衔铁→衔铁上端锥面→静铁芯下端锥面→静铁芯→底座→外壳→永磁体的S极。

上述的含扇形永磁双稳态接触器，当接触器处于吸合位置，线圈通反向脉冲时，产生逆时针方向的电磁磁通。

上述的含扇形永磁双稳态接触器，所述静铁芯通过螺钉与所述底座固定在一起。

上述的含扇形永磁双稳态接触器，所述外壳通过螺钉与所述底座固定。