一种单稳态永磁机构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种单稳态永磁机构，包括导杆（3）、主分闸弹簧（2）、上磁轭（4）、永磁体（6）、外磁轭（8）、分合闸线圈（9）和下磁轭（10），所述动铁芯（5）套装并固定在所述导杆（3）外侧，所述分合闸线圈（9）环绕在所述动铁芯（5）外侧，所述内磁轭（7）与外磁轭（8）之间设有永磁体（6），所述主分闸弹簧（2）套接在所述导杆（3）上，所述主分闸弹簧（2）的下端与所述上磁轭（4）的上端相连，所述动铁芯（5）可在所述上磁轭（4）和下磁轭（10）之间移动。本发明解决了在现有的三相单稳态永磁选相开关中，由于设置分闸弹簧而造成的传动机构过于复杂的问题，同时减少了机械传动的响应时间，提高了选相控制的精度。
【专利说明】一种单稳态永磁机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种三相单稳态永磁选相开关用的永磁机构，更具体地说，涉及一种 单稳态永磁机构。
【背景技术】
[0002]随着系电力统规模和容量增大，系统稳定性问题突出，尤其是断路器操作引起内 部过电压及涌流等问题日益严重。选相分合闸可以根据不同的负载特性，控制断路器在电 压或电流最有利的相位完成合闸或分闸，可以主动消除开关过程中产生的涌流和过电压等 电磁暂态效应，避免系统的不稳定。但对于传统的三相单稳态永磁选相开关往往是将分闸 弹簧与永磁机构分开布置，这样的话就需要在永磁机构与分闸弹簧之间设计传动机构，这 不仅使得整个机构传动部件更加复杂，同时也增加了机构动作的响应时间，从而降低了控 制精度。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题在于，提供一种结构更紧凑合理、高性能的选相开关的 单稳态永磁机构。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种单稳态永磁机构，包括导 杆、主分闸弹簧、上磁轭、永磁体、外磁轭、分合闸线圈和下磁轭，所述动铁芯套装并固定在 所述导杆外侧，所述分合闸线圈环绕在所述动铁芯外侧，所述动铁芯与分合闸线圈之间设 有内磁轭，所述外磁轭包裹在所述分合闸线圈和所述内磁轭外侧，所述上磁轭和下磁轭分 别固定在所述外磁轭的上下两端，所述内磁轭与外磁轭之间设有永磁体，所述主分闸弹簧 套接在所述导杆上，所述主分闸弹簧的下端与所述上磁轭的上端相连，所述动铁芯可在所 述上磁轭和下磁轭之间移动。
[0005]在本发明所述的单稳态永磁机构中，所述动铁芯与下磁轭之间设有辅助分闸弹 簧，所述辅助分闸弹簧套在所述导杆外侧。
[0006]在本发明所述的单稳态永磁机构中，所述导杆的上端还设有螺母和弹簧帽，所述 主分闸弹簧位于所述弹簧帽和所述上磁轭之间，所述螺母与所述导杆螺纹连接并压紧弹簧 帽。
[0007]在本发明所述的单稳态永磁机构中，所述动铁芯的上端设有定位凸台，所述内磁 轭上设有与所述定位凸台对应的定位台阶。
[0008]实施本发明的单稳态永磁机构，具有以下有益效果:本发明解决了在现有的三相 单稳态永磁选相开关中，由于设置分闸弹簧而造成的传动机构过于复杂的问题，同时减少 了机械传动的响应时间，提高了选相控制的精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:[0010]图1是本发明单稳态永磁机构的结构示意图；
[0011]图2是本发明单稳态永磁机构的剖视图。
【具体实施方式】
[0012]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明 本发明的【具体实施方式】。
[0013]如图1、图2所示，在本发明的单稳态永磁机构包括导杆3、主分闸弹簧2、上磁轭
4、永磁体6、外磁轭8、分合闸线圈9和下磁轭10。
[0014]动铁芯5套装并固定在导杆3外侧，导杆3穿过动铁芯5，导杆3与动铁芯5固定 连接。分合闸线圈9环绕在动铁芯5外侧，动铁芯5与分合闸线圈9之间设有内磁轭7，外 磁轭8包裹在分合闸线圈9和内磁轭7外侧。上磁轭4和下磁轭10分别固定在外磁轭8的 上下两端，内磁轭7与外磁轭8之间设有永磁体6,永磁体6具有吸附动铁芯5的磁力。主 分闸弹簧2套接在导杆3上，主分闸弹簧2的下端与上磁轭4的上端相连，动铁芯5可在上 磁轭4和下磁轭10之间移动。主分闸弹簧2提供使上磁轭4向下移动的力，主分闸弹簧2 为压缩弹簧。
[0015]进一步的，动铁芯5与下磁轭10之间设有辅助分闸弹簧11，辅助分闸弹簧11套在 导杆3外侧。辅助分闸弹簧11的两端分别抵在动铁芯5和下磁轭10上，辅助分闸弹簧11 提供使动铁芯5向上移动的力，辅助分闸弹簧11为压缩弹簧。辅助分闸弹簧11可以分担 一部分主分闸弹簧2的力，这样可以减小主分闸弹簧2的体积，进一步节省空间。
[0016]进一步的，导杆3的上端还设有螺母13和弹簧帽1，主分闸弹簧2位于弹簧帽I和 上磁轭4之间，螺母13与导杆3螺纹连接并压紧弹簧帽I。通过调节螺母13的位置，来调 节主分闸弹簧2的初始压缩长度，从而来调节分闸特性。
[0017]进一步的，动铁芯5的上端设有定位凸台，内磁轭7上设有与定位凸台对应的定位 台阶。通过定位凸台和定位台阶限定了动铁芯5的活动范围。
[0018]图2所示的位置为合闸状态，分闸操作为:外部控制器给分合闸线圈9通入瞬时电 流，此时分合闸线圈9产生一个与永磁体6磁场方向相反的电磁场,从而降低永磁体6所产 生的磁场对动铁芯5的合闸保持力，当两个磁场抵消到一定的程度，主分闸弹簧2与辅助分 闸弹簧11由于压缩所产生的弹力足以克服剩下的合闸保持力时，动铁芯5与导杆3 —起快 速向上运动，直到动铁芯5与上磁轭4的内端面稳定接触，从而实现了分闸操作。在分闸状 态，动铁芯5与上磁轭4在主分闸弹簧2与辅助分闸弹簧11弹力的作用下紧密结合，此时 间隙12消失。合闸操作为:外部控制器给分合闸线圈9通入与分闸操作时相反的电流，此 时分合闸线圈9产生一个瞬时磁场，当瞬时磁场产生的磁力足够大时，动铁芯5与导杆3克 服主分闸弹簧2和辅助分闸弹簧11的弹力，在电磁力的作用下向下运动，直到动铁芯5与 内磁轭7稳定接触，从而实现合闸操作。在合闸过程中，主分闸弹簧2与辅助分闸弹簧11 均被挤压而实现储能，从而为下一次分闸做准备。
[0019]本发明解决了在现有的三相单稳态永磁选相开关中，由于设置分闸弹簧而造成的 传动机构过于复杂的问题，同时减少了机械传动的响应时间，提高了选相控制的精度。
[0020]上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体 实施方式，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多 形式，这些均属于本发明的保护之内。
【权利要求】
1.一种单稳态永磁机构,其特征在于，包括导杆(3 )、主分闸弹簧(2 )、上磁轭(4 )、永磁 体(6)、外磁轭(8)、分合闸线圈(9)和下磁轭(10)，所述动铁芯(5)套装并固定在所述导杆(3)夕卜侧，所述分合闸线圈(9)环绕在所述动铁芯(5)夕卜侧，所述动铁芯(5)与分合闸线圈 (9 )之间设有内磁轭(7 )，所述外磁轭(8 )包裹在所述分合闸线圈(9 )和所述内磁轭(7 )外 侧，所述上磁轭(4)和下磁轭(10)分别固定在所述外磁轭(8)的上下两端，所述内磁轭(7) 与外磁轭(8)之间设有永磁体(6)，所述主分闸弹簧(2)套接在所述导杆(3)上，所述主分闸 弹簧(2)的下端与所述上磁轭(4)的上端相连，所述动铁芯(5)可在所述上磁轭(4)和下磁 轭(10)之间移动。
2.根据权利要求1所述的单稳态永磁机构，其特征在于，所述动铁芯(5)与下磁轭(10) 之间设有辅助分闸弹簧(11)，所述辅助分闸弹簧(11)套在所述导杆(3)外侧。
3.根据权利要求1所述的单稳态永磁机构，其特征在于，所述导杆(3)的上端还设有螺 母(13 )和弹簧帽(I)，所述主分闸弹簧(2 )位于所述弹簧帽(I)和所述上磁轭(4)之间，所 述螺母(13)与所述导杆(3)螺纹连接并压紧弹簧帽(I )。
4.根据权利要求1所述的单稳态永磁机构，其特征在于，所述动铁芯(5)的上端设有定 位凸台，所述内磁轭(7 )上设有与所述定位凸台对应的定位台阶。
【文档编号】H01H71/32GK103560057SQ201310481771
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月15日 优先权日:2013年10月15日
【发明者】刘波, 陈轩恕, 兰贞波, 王卓, 江栋 申请人:国家电网公司, 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司