[发明专利]双动式大开距高速电磁力开关及其控制方法

权利要求书

1.一种双动式大开距高速电磁力开关，包括分闸侧曲柄滑块机构（1）、储能电容励磁电磁操动单元（2）、合闸侧曲柄滑块机构（3）和开关本体（4），其特征在于：

所述开关本体（4）包括分闸侧动触头（401）和合闸侧动触头（402），开关本体通过两个动触头的相向运动实现开关的闭合，通过两个动触头向相反方向运动实现开关的断开；

所述储能电容励磁电磁操动单元（2）分别与分闸侧曲柄滑块机构（1）和合闸侧曲柄滑块机构（3）相连接，用于驱动分闸侧曲柄滑块机构（1）和合闸侧曲柄滑块机构（3）以完成分闸动作和合闸动作；

所述分闸侧曲柄滑块机构（1）和合闸侧曲柄滑块机构（3）分别与分闸侧动触头（401）和合闸侧动触头（402）相连接，在储能电容励磁电磁操动单元（2）的驱动下，带动分闸侧动触头（401）和合闸侧动触头（402）完成分闸动作和合闸动作。

2.如权利要求1所述的双动式大开距高速电磁力开关，其特征在于：

所述分闸侧曲柄滑块机构（1）包括联动拐臂（101）、滑块（102）、滑块（103）、连杆（104）和连杆（105），联动拐臂（101）的一端为固定销轴O1，联动拐臂的另外两端分别与连杆（104）和连杆（105）铰接，滑块（102）与分闸侧动触头（401）连接，滑块（103）与储能电容励磁电磁操动单元（2）的分闸侧驱动杆（204）连接；

所述合闸侧曲柄滑块机构（3）包括联动拐臂（301）、滑块（302）、滑块（303）、连杆（304）和连杆（305），联动拐臂（301）的一端为固定销轴O2，联动拐臂（301）的另外两端分别与连杆（304）和连杆（305）铰接，滑块（302）与合闸侧动触头（402）连接，滑块（303）与储能电容励磁电磁操动单元（2）的合闸侧驱动杆（205）连接。

3.如权利要求2所述的双动式大开距高速电磁力开关，其特征在于：

分闸操作时，在储能电容励磁电磁操动单元（2）的驱动下，分闸侧曲柄滑块机构（1）绕固定销轴O1做顺时针运动，合闸侧曲柄滑块机构（3）绕固定销轴O2做逆时针运动时，两个动触头（401,402）相反方向运动，实现分闸操作；

合闸操作时，在储能电容励磁电磁操动单元（2）的驱动下，分闸侧曲柄滑块机构（1）绕固定销轴O1做逆时针运动，合闸侧曲柄滑块机构（3）绕固定销轴O2做顺时针运动时，两个动触头（401,402）相向运动，实现合闸操作。

4.如权利要求1所述的双动式大开距高速电磁力开关，其特征在于：

所述储能电容励磁电磁操动单元（2）包括双稳态电磁操动机构（20）、分闸储能电容（211）、合闸储能电容（212）、分闸开关（209）、合闸开关（210）、电容充电电路（213）和控制器（214），所述双稳态电磁操动机构（20）包括分闸侧静铁心（201）、合闸侧静铁心（202）、动铁心（203）、分闸侧驱动杆（204）、合闸侧驱动杆（205）、分闸线圈（206）、合闸线圈（207）、隔磁垫圈（208），合闸侧驱动杆（205）和分闸侧驱动杆均（204）与动铁心（203）刚性连接，合闸线圈（207）套在动铁心（203）上，位于合闸侧静铁心（202）一侧，分闸线圈套（206）在动铁心（203）上，位于分闸侧静铁心（201）一侧，隔磁垫圈（208）位于合闸侧静铁心（202）和分闸侧静铁心（201）之间，分闸线圈（206）、分闸开关（209）和分闸储能电容（211）串联，合闸线圈（207）、合闸开关（210）和合闸储能电容（212）串联，控制器（214）通过控制分闸开关（209）和合闸开关（210）的工作状态，实现双稳态电磁操动机构的双向运动，实现分闸和合闸操作。

5.一种双动式大开距高速电磁力开关的控制方法，其特征在于：

分闸操作过程如下：

在进行分闸操作时，控制器首先发出控制信号断开合闸开关；控制器根据预先设定的占空比发出分闸控制信号，分闸开关在分闸控制信号作用下调整分闸线圈中的电流，动铁心在分闸线圈所产生磁场的作用下开始带动分闸侧曲柄滑块机构和合闸侧曲柄滑块机构进行分闸操作；两动触头到达分闸位置后，控制器降低控制信号的占空比，进而减小施加在分闸线圈中的电流，实现开关的低压小电流分闸保持，分闸操作结束；

合闸操作过程如下：

在进行合闸操作时，控制器首先发出控制信号断开分闸开关；控制器发出占空比可调的合闸控制信号，合闸开关在合闸控制信号的作用下调整合闸线圈中的电流，动铁心在合闸线圈所产生磁场的作用下开始带动分闸侧曲柄滑块机构和合闸侧曲柄滑块机构进行合闸操作；两动触头闭合后，控制器降低控制信号的占空比，进而减小施加在合闸线圈中的电流，实现开关的低压小电流合闸保持。