專利名稱：一種單線圈雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種單線圈雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域[0001 ] 本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)供、配電裝置，特別涉及一種單線圈永磁機(jī)構(gòu)。
技術(shù)背景[0002]傳統(tǒng)的適用于真空斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)以交/直流小功率電機(jī)儲(chǔ)能，小功率脫扣線圈進(jìn)行分合閘操作，對(duì)電源的容量要求很小，基本沒有沖擊電流，但是彈簧機(jī)構(gòu)零件數(shù)量較多，存在不可靠因素。隨著永磁材料性能的日益提高，在中壓真空斷路器領(lǐng)域，永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)越來越引起了人們的注意。永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)是一種依靠電磁線圈吸力分、合閘，永磁磁力保持的一種新型機(jī)構(gòu)，永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)以結(jié)構(gòu)簡單，零件少，可靠性高，壽命長等優(yōu)點(diǎn)成功應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。目前，已經(jīng)出現(xiàn)了多樣化的永磁機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式，雖然這些結(jié)構(gòu)形式和已經(jīng)申請(qǐng)的專利技術(shù)已經(jīng)比較先進(jìn)，但是，大多數(shù)永磁機(jī)構(gòu)都采用兩個(gè)電磁線圈分別執(zhí)行分、 合閘指令，不但耗用更多銅線，而且操動(dòng)過程中分合閘線圈之間存在的互感會(huì)生成反向電壓，易造成控制電路的元器件擊穿，單線圈永磁機(jī)構(gòu)可以克服上述缺點(diǎn)。[0003]現(xiàn)有技術(shù)有兩種單線圈永磁機(jī)構(gòu)，公開號(hào)分別為C擬684365Y和CN201369250Y， 其不足之處在于單線圈永磁機(jī)構(gòu)合閘過程中不僅要克服分閘彈簧的彈力，還要克服真空斷路器的反力，尤其是在斷路器觸頭的壓縮超行程階段。[0004]單線圈永磁機(jī)構(gòu)工作中，電動(dòng)分閘時(shí)，施加給線圈反向電流，力傳輸軸連同鐵芯克服永磁體剩余保持力在分間彈簧的作用下向上運(yùn)動(dòng)到上終端分間位置與上端蓋吸合保持， 電動(dòng)合閘時(shí)，直接施加給線圈瞬時(shí)正向電流，力傳輸軸連同鐵芯一起在電磁永磁合力的作用下，克服分閘彈簧的彈力及真空斷路器的反力向下運(yùn)動(dòng)到下終端與下端蓋吸合保持，此時(shí)完成一個(gè)電動(dòng)分、合間周期，分間彈簧儲(chǔ)能完畢。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種單線圈雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)，能夠有效克服超行程反作用力和分閘彈簧的合力，提高了合閘速度，提高了永磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。[0006]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種單線圈雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)，包括上端蓋、動(dòng)鐵芯、內(nèi)磁軛、環(huán)形永磁體、動(dòng)鐵芯軸、殼體、分間彈簧、線圈以及下端蓋，所述殼體分別與上端蓋、下端蓋通過螺栓連接在一起，殼體內(nèi)部固定有環(huán)形永磁體，環(huán)形永磁體內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)磁軛，所述上端蓋中部開有通孔，所述下端蓋中部設(shè)置有凸臺(tái)，凸臺(tái)的中部設(shè)有通孔，上端蓋上的通孔、下端蓋上的通孔中設(shè)置有與上端蓋、下端蓋相滑動(dòng)連接的動(dòng)鐵芯軸，動(dòng)鐵芯軸上固定套裝有動(dòng)鐵芯，所述線圈置放在殼體、內(nèi)磁軛、動(dòng)鐵芯、下端蓋形成的空腔內(nèi)，所述分閘彈簧套在動(dòng)鐵芯軸上，并置放在動(dòng)鐵芯軸和下端蓋的凹腔中，所述內(nèi)磁軛的內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)臺(tái)階，所述動(dòng)鐵芯的上端設(shè)置有所述內(nèi)臺(tái)階匹配設(shè)置的凸臺(tái)。[0007]本實(shí)用新型中，通過在內(nèi)磁軛內(nèi)側(cè)設(shè)置內(nèi)臺(tái)階和在動(dòng)鐵芯上設(shè)置與上述內(nèi)臺(tái)階匹配設(shè)置的凸臺(tái)，使得當(dāng)動(dòng)鐵芯上部的凸臺(tái)進(jìn)入內(nèi)磁軛上內(nèi)臺(tái)階時(shí)，縮短了合閘時(shí)磁路的氣隙長度，從而產(chǎn)生較大的合閘力，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于提高了合閘速度，提高了永磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能。本實(shí)用新型可用于真空斷路器中。[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述內(nèi)磁軛上內(nèi)臺(tái)階的縱向面與動(dòng)鐵芯凸臺(tái)縱向面的間距為內(nèi)磁軛內(nèi)側(cè)面與動(dòng)鐵芯縱向面的間距的1/2-1/3。進(jìn)一步提高了合閘力，加快了合閘速度。[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述內(nèi)磁軛上內(nèi)臺(tái)階的縱向深度等于真空斷路器的超行程距離。使得本實(shí)用新型可在真空斷路器的整個(gè)超行程階段提供一定的合閘力增量，有利于本實(shí)用新型克服分閘彈簧和真空斷路器超行程反作用力。[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述動(dòng)鐵芯上端面中部設(shè)置有凹腔。有利于降低分閘后的保持力。


[0011]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。[0012]圖2為本實(shí)用新型內(nèi)磁軛局部截面圖。[0013]圖3為真空斷路器的反力特性示意圖。[0014]其中，1上端蓋，2動(dòng)鐵芯，3內(nèi)磁軛，4永磁體，5動(dòng)鐵芯軸，6殼體，7分閘彈簧，8線圈，9下端蓋。
具體實(shí)施方式
[0015]如圖1-2所示的一種單線圈雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)，包括上端蓋1、動(dòng)鐵芯2、內(nèi)磁軛3、環(huán)形永磁體4、動(dòng)鐵芯軸5、殼體6、分閘彈簧7、線圈8以及下端蓋9，殼體6分別與上端蓋1、 下端蓋9通過螺栓連接在一起，殼體6內(nèi)部固定有環(huán)形永磁體4，環(huán)形永磁體4內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)磁軛3，上端蓋1中部開有通孔，下端蓋9中部設(shè)置有凸臺(tái)，凸臺(tái)的中部設(shè)有通孔，上端蓋 1的通孔、下端蓋9上的通孔中設(shè)置有與上端蓋1、下端蓋9相滑動(dòng)連接的動(dòng)鐵芯軸5，動(dòng)鐵芯軸5上固定套裝有動(dòng)鐵芯2，線圈8置放在殼體6、內(nèi)磁軛3、動(dòng)鐵芯2、下端蓋9形成的空腔內(nèi)，分閘彈簧7套在動(dòng)鐵芯軸5上，并置放在動(dòng)鐵芯軸5和下端蓋9的凹腔中，內(nèi)磁軛3 的內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)臺(tái)階，動(dòng)鐵芯2的上端設(shè)置有所述內(nèi)臺(tái)階匹配設(shè)置的凸臺(tái)，內(nèi)磁軛3上內(nèi)臺(tái)階的縱向面與動(dòng)鐵芯2凸臺(tái)縱向面的間距&為內(nèi)磁軛3內(nèi)側(cè)面與動(dòng)鐵芯2縱向面的間距 g2的2/5，內(nèi)磁軛3上內(nèi)臺(tái)階的縱向深度等于真空斷路器的超行程距離力，動(dòng)鐵芯2上端面中部設(shè)置有凹腔。[0016]本實(shí)用新型中內(nèi)磁軛3的內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)臺(tái)階，動(dòng)鐵芯2的上端設(shè)置有所述內(nèi)臺(tái)階匹配設(shè)置的凸臺(tái)，內(nèi)磁軛3上凹腔的深度等于真空斷路器的超行程長度力，內(nèi)磁軛3上內(nèi)臺(tái)階的縱向面與動(dòng)鐵芯2凸臺(tái)縱向面的間距&為內(nèi)磁軛3內(nèi)側(cè)面與動(dòng)鐵芯2縱向面間距& 的2/5，在動(dòng)鐵芯2的凸臺(tái)靠近內(nèi)磁軛3內(nèi)臺(tái)階的時(shí)候，合閘磁通主要經(jīng)過的氣隙長度為灼， 當(dāng)動(dòng)鐵芯2凸臺(tái)進(jìn)入內(nèi)磁軛3內(nèi)臺(tái)階時(shí)，磁通主要經(jīng)過的氣隙長度縮短為& ；由圖3可見真空斷路器的反力特性曲線，在合閘接近終了階段存在一個(gè)超行程，此時(shí)反作用力會(huì)有一個(gè)較大的躍升；由于動(dòng)鐵芯2凸臺(tái)進(jìn)入內(nèi)磁軛3內(nèi)臺(tái)階后，動(dòng)鐵芯2和內(nèi)磁軛3間的氣隙會(huì)縮短至原先的2/5，而內(nèi)磁軛3的凹腔深度等于真空斷路器的超行程長度，通過縮短了合閘時(shí)磁路的氣隙長度，從而增大了在真空斷路器超行程階段的合閘力，正好和真空斷路器的反力特性匹配，能夠有效克服超行程反作用力和分閘彈簧7的合力，提高了合閘速度，提高永磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。[0017] 本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施例，在本實(shí)用新型公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要?jiǎng)?chuàng)造性的勞動(dòng)就可以對(duì)其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種單線圈雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)，包括上端蓋、動(dòng)鐵芯、內(nèi)磁軛、環(huán)形永磁體、動(dòng)鐵芯軸、 殼體、分間彈簧、線圈以及下端蓋，所述殼體分別與上端蓋、下端蓋通過螺栓連接在一起，殼體內(nèi)部固定有環(huán)形永磁體，環(huán)形永磁體內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)磁軛，所述上端蓋中部開有通孔，所述下端蓋中部設(shè)置有凸臺(tái)，凸臺(tái)的中部設(shè)有通孔，上端蓋上的通孔、下端蓋上的通孔中設(shè)置有與上端蓋、下端蓋相滑動(dòng)連接的動(dòng)鐵芯軸，動(dòng)鐵芯軸上固定套裝有動(dòng)鐵芯，所述線圈置放在殼體、內(nèi)磁軛、動(dòng)鐵芯、下端蓋形成的空腔內(nèi)，所述分閘彈簧套在動(dòng)鐵芯軸上，并置放在動(dòng)鐵芯軸和下端蓋的凹腔中，其特征在于，所述內(nèi)磁軛的內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)臺(tái)階，所述動(dòng)鐵芯的上端設(shè)置有所述內(nèi)臺(tái)階匹配設(shè)置的凸臺(tái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單線圈雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)磁軛上內(nèi)臺(tái)階的縱向面與動(dòng)鐵芯凸臺(tái)縱向面的間距為內(nèi)磁軛內(nèi)側(cè)面與動(dòng)鐵芯縱向面的間距的 1/2-1/3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種單線圈雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)磁軛上內(nèi)臺(tái)階的縱向深度等于真空斷路器的超行程距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種單線圈雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述動(dòng)鐵芯上端面中部設(shè)置有凹腔。
專利摘要本實(shí)用新型公開了電力系統(tǒng)供、配電裝置領(lǐng)域內(nèi)的一種單線圈雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)，包括與上端蓋、下端蓋通過螺栓連接在一起的殼體，殼體內(nèi)部固定有永磁體，永磁體內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)磁軛，上端蓋中部開有通孔，下端蓋中部設(shè)置有開有通孔的凸臺(tái)，兩通孔中設(shè)置有與上端蓋、下端蓋相滑動(dòng)連接的動(dòng)鐵芯軸，動(dòng)鐵芯軸上固定套裝有動(dòng)鐵芯，線圈置放在殼體、內(nèi)磁軛、動(dòng)鐵芯、下端蓋形成的空腔內(nèi)，分閘彈簧套在動(dòng)鐵芯軸上，并放在動(dòng)鐵芯軸和下端蓋的凹腔中，內(nèi)磁軛的內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)臺(tái)階，動(dòng)鐵芯的上端設(shè)置有所述內(nèi)臺(tái)階匹配設(shè)置的凸臺(tái)，本實(shí)用新型通過縮短合閘時(shí)磁路的氣隙長度，產(chǎn)生較大的合閘力，提高了合閘速度，本實(shí)用新型可用于真空斷路器中。
文檔編號(hào)H01H51/01GK202259053SQ201120352978
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者張建忠, 朱濱, 蔡長虹 申請(qǐng)人:揚(yáng)州華鼎電器有限公司