[发明专利]具有宽断路阈值设定范围的磁断路器

说明书

本发明涉及一种具有宽断路阈值设定范围的磁断路器，它包括一个固定磁路，该磁路具有一个激励绕组及第一和第二两个极性部件，每一个极性部件位于另一个的延长部并且二者由一个固定的气隙隔开;和一个动芯组件，该组件滑动地安装于所谓的固定磁路中并具有一个第一部件，其极面和上述极性部件一起构成第一可变气隙，该气隙的值随动芯组件的移动而变化。

如上所述类型的磁断路器通常和一个电流断路器相结合，典型的如用以保护供电线或设备防止短路电流的断路器。该断路器的阈值必须和被保护的装置相适应，而能对此阈值加以调节的断路器显然是有益的。目前这种阈值的设定是利用调节断路器运动组件的返回力或气隙长度实现的，但是上述方式的调节能力是有限的而且是非线性的。在某些应用场合，设定范围必须很宽，例如阈值的变化范围可由1到5甚至更大，特别是涉及到对电机加以保护时更是如此。目前的调节装置不能在这样宽部设定范围中保持线性调节，因而不能适应当前的要求。

本发明的目的就是提供一种磁断路器，它具有宽的设定范围并且在整个范围中具有良好的线性，同时保持了为满意的操作所必需的简易性。

本发明所提出的磁断路器的特点为，所谓的动芯组件包含一个第二部件，该部件机械上与第一部件相连，但在磁路上与其相隔离，也就是说第二部件和所谓的第二极性部件一起构成了一个第二可变气隙，由绕组产生的磁场对动芯组件产生的吸引力在所谓的第一和第二可变气隙中是相反的，除此之外还设置了一个调节装置，用以调整动芯组件的初始位置和对断路器的阈值作线性调节。

利用一个动芯组件在两个部件（以后称之为柱塞式铁芯）中产生相反的作用，使得调节范围被极大地扩展了，并且在整个调节范围中满足了线性的要求。两个柱塞式铁芯在机械上是相连的，但在磁路上是相隔离的，它们限定了由绕组产生的磁力线的分布，该分布取决于不同磁路的磁阻，而磁阻则正比于相应的气隙值。第一柱塞式铁芯作用方向与断路器动作的方向相同，而第二柱塞式铁芯的作用与其方向相反，并且第二柱塞式铁芯的磁路的设计使得它在第一柱塞式铁芯之前达到饱和。断路阈值是利用调节动芯组件的初始位置来加以调节的，最小阈值，例如三倍于额定电流，对应的动芯组件的位置是仅有作用在断路动作方向的第一柱塞式铁芯被激励。对于最大断路阈值，例如11倍于额定电流，动芯组件被设置在两个柱塞铁芯均产生作用的状态，第一铁芯起主要作用，但同时第二柱塞铁芯也产生强烈的反作用。在一种实施方案中，磁路包含一个装有激励绕组的管状部件，该管状部件又沿纵向由固定气隙分隔成两个部分;这样的布置使得两个同轴的极性部件一个位于另一个的延长部。第一个极性部件的内径比第二个极性部件要小，并且第二柱塞式铁芯滑动地安装在第一极性部件的内部，而第一柱塞式铁芯被滑动地安装在内径较大的第二极性部件的内部。下面的叙述将使得磁路中磁力线的分布变得更加清晰，很容易理解两个伴有活塞式铁芯的可变气隙将有助于得到宽的设定范围。

在另一种实施方案中，磁路包含两个相对设置的U型部件且与一个叶片式铁芯组件协同作用。

由下面对本发明的两种实施方案的描述，本发明的其他益处和特点将变得更加明显，这里仅给出非限定的例子并用相应的图来加以说明：

-图1是一个按本发明设计的断路器的轴向剖面图，图中相当于中间阈值的设定位置;

-图2与图3是与图1相似的视图，分别表示断路器设定于最大阈值与最小阈值的位置;

-图4为相对于铁芯初始位置时断路阈值的变化曲线;

-图5是本发明的断路器与分解图;

-图6和图7为表示另一种实施方案的与图2和图3相对应的视图。

在以上图中，磁断路器由一个固定磁路1、一个激励绕组2以及一个包括两个安于连杆3上并以受到回位弹簧4作用的柱塞式铁芯5和6的动芯组件构成。绕组2围绕着磁路1中的第一极性部件7和第二极性部件8设置，这两个极性部件为同轴的管状圆柱体并被固定的轴向气隙9所分隔。两个极性部件7、8经磁路1的外壳10相连。两个极性部件7、8的外径是相同的，而第一极性部件7的内径比第二极性部件8的内径要小。