一种三工位永磁开关的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种三工位永磁开关，包括三稳态永磁机构、分别与三稳态永磁机构连接的第一、第二真空灭弧室，三稳态永磁机构包括：磁轭、均可在上限位和下限位之间移动的第一、第二动铁芯、分别设置在第一、第二动铁芯上使第一、第二动铁芯保持在上限位或下限位的永磁体、分别环绕第一、第二动铁芯布置用于驱动第一、第二动铁芯移动的第一、第二组线圈、分别与第一、第二动铁芯固定连接的第一、第二驱动杆，第一、第二驱动杆可分别被第一、第二动铁芯带动在伸出位置和缩回位置之间移动，控制第一、第二真空灭弧室的通断，本实用新型结构简单、不易发生故障、制造工艺要求较低。
【专利说明】
_种三工位永磁开关
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种三工位永磁开关。
【背景技术】
[0002]随着开关设备的发展，三个工作位置的开关设备因较高的集成度和连锁装置的简化而获得逐步应用，如双电源转换的开关设备具有主开关合闸备用开关分闸位置、主开关分闸位置备用开关分闸位置、主开关分闸位置备用开关合闸位置的开关设备，但现有的三工位开关的操动机构通常有由弹簧机构操动和由永磁机构操动两种模式，前者存在完全依靠机械传动，结构复杂、故障率高、制造工艺要求高的缺点，后者需要弹簧部件辅助才能成功操动三工位开关，特别是为了维持中间位置的稳定性必须要与弹簧部件结合使用，存在结构复杂、容易发生故障的缺点。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提出一种由三工位永磁机构单独操动两个真空灭弧室的三工位永磁开关，无需弹簧部件的辅助即可实现三个工作位置之间的切换，结构简单、不易发生故障。
[0004]本实用新型通过以下技术方案实现:
[0005]—种三工位永磁开关，包括三稳态永磁机构、分别与三稳态永磁机构连接的第一真空灭弧室、第二真空灭弧室，三稳态永磁机构包括:
[0006]磁轭，构成具有第一、第二容置腔的壳体；
[0007]第一动铁芯，可在上限位和下限位之间移动地设置在第一容置腔中，其上设置有可吸附磁轭使第一动铁芯保持在上限位或下限位的永磁体；
[0008]第一组线圈，固定设置在第一容置腔中并环绕第一动铁芯布置，用于驱动第一动铁芯移动；
[0009]第二动铁芯，可在上限位和下限位之间移动地设置在第二容置腔中，其上设置有可吸附磁轭使第二动铁芯保持在上限位或下限位的永磁体；
[0010]第二组线圈，固定设置在第二容置腔中并环绕第二动铁芯布置，用于驱动第二动铁芯移动；
[0011]第一驱动杆，与第一动铁芯固定连接，可被第一动铁芯带动在伸出位置和缩回位置之间移动；
[0012]第二驱动杆，与第二动铁芯固定连接，可被第二动铁芯带动在伸出位置和缩回位置之间移动；
[0013]第一驱动杆与第二驱动杆活动连接使第一、第二驱动杆不可同时伸出；
[0014]第一驱动杆与第一真空灭弧室的动触头连接，第二驱动杆与第二真空灭弧室的动触头连接。
[0015]进一步的，所述第一真空灭弧室的动触头与第一驱动杆之间、第二真空灭弧室的动触头与第二驱动杆之间均设置有绝缘杆。
[0016]进一步的，所述磁轭包括环形侧壁、封闭环形侧壁上端口的顶壁、封闭环形侧壁下端口的底壁和位于顶壁与底壁之间的中隔壁，顶壁与中隔壁之间构成所述第一容置腔，中隔壁与底壁之间构成所述第二容置腔，所述第一驱动杆与第二驱动杆同轴布置，所述中隔壁、顶壁和底壁的中部分别形成有供所述第一驱动杆和第二驱动杆穿过的中孔。
[0017]进一步的，所述第一动铁芯为环绕第一驱动杆的环形体，所述第二动铁芯为环绕第二驱动杆的环形体，所述环形体包括内环、与内环间隔设置的外环，所述永磁体为设置在内环和外环之间的间隙中的环形体，分别与内环和外环相接。
[0018]进一步的，还包括分别固定在所述第一、第二容置腔中的第一骨架和第二骨架，所述第一组线圈缠绕在第一骨架上，所述第二组线圈缠绕在第二骨架上。
[0019]进一步的，所述第一容置腔和所述第二容置腔相互连通。
[0020]进一步的，所述第二驱动杆与第一驱动杆连接的一端开设有收口的凹槽，所述第一驱动杆与第二驱动杆连接的一端设置有可卡在凹槽内的连接部，所述中隔壁的中孔内侧设置有供凹槽滑动的滑槽。
[0021]进一步的，所述第一组线圈包括形成一个回路的线圈，所述第二组线圈包括形成一个回路的线圈。
[0022]进一步的，所述第一组线圈包括形成上下两个独立回路的线圈，所述第二组线圈包括形成上下两个独立回路的线圈。
[0023]本实用新型具有如下有益效果:
[0024]本实用新型由三工位永磁机构单独操动两个真空灭弧室以实现三个工作位置之间的切换，无需弹簧部件的辅助，三工位永磁机构能够输出三个静止的稳定位置，且三个稳定位置间的切换具有一定的顺序，两端的稳定位置中任意一端切换到另一端的过程中，必须经过中间的稳定位置，中间的稳定位置能够向两端的稳定位置中的任意一端切换，满足三个稳定位置间的连锁顺序要求，且能够满足中间稳定位置稳定性的要求，本实用新型结构简单、不易发生故障、制造工艺要求较低。
【附图说明】
[0025]下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0026]图1为本实用新型在第一工作位置时的结构示意图。
[0027]图2为本实用新型在第二工作位置时的结构示意图。
[0028]图3为本实用新型在第三工作位置时的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]如图1至图3所示，本实用新型包括三稳态永磁机构、第一真空灭弧室01、第二真空灭弧室02、绝缘杆03，三稳态永磁机构包括磁轭1、第一动铁芯2、第一组线圈3、第二动铁芯
4、第二组线圈5、永磁体6、第一驱动杆7、第二驱动杆8、第一骨架9、第二骨架10，第一真空灭弧室01包括动触头011、静触头012，第二真空灭弧室包括动触头021、静触头022，磁轭I构成具有相互连通的第一容置腔16和第二容置腔17的壳体，磁轭I包括环形侧壁11、封闭环形侧壁11上端口的顶壁12、封闭环形侧壁11下端口的底壁13和位于顶壁12和底壁13之间的中隔壁14，顶壁12和中隔壁14之间构成第一容置腔16，中隔壁14和底壁13之间构成第二容置腔17，中隔壁14、顶壁12和底壁13的中部分别形成有供第一驱动杆7和第二驱动杆8穿过的中孔，第一驱动杆7和第二驱动杆8同轴布置，第一动铁芯2设置在第一容置腔16中，可在由顶壁12限定的上限位和由中隔壁14限定的下限位之间移动，第一动铁芯2上设置有可吸附磁轭I使第一动铁芯2保持在上限位或下限位的永磁体6，第一组线圈3设置在第一容置腔16中并环绕第一动铁芯2布置，用于驱动第一动铁芯2移动，第二动铁芯4设置在第二容置腔17中，可在由中隔壁14限定的上限位和由底壁13限定的下限位之间移动，其上设置有可吸附磁轭I使第二动铁芯4保持在上限位或下限位的永磁体6，第二组线圈5设置在第二容置腔17中并环绕第二动铁芯4布置，用于驱动第二动铁芯4移动，第一驱动杆7与第一动铁芯2固定连接，可被第一动铁芯2带动在伸出位置和缩回位置之间移动，第二驱动杆8与第二动铁芯4固定连接，可被第二动铁芯4带动在伸出位置和缩回位置之间移动，第一驱动杆7和第二驱动杆8活动连接使第一驱动杆7和第二驱动杆8不可同时伸出，第一驱动杆7经绝缘杆03与第一真空灭弧室01的动触头011连接，当第一驱动杆7伸出时，推动动触头011和静触头012接触，导通第一真空灭弧室01，当第一驱动杆7缩回时，拉动动触头011与静触头012分离，断开第一真空灭弧室01，第二驱动杆8经绝缘杆03与第二真空灭弧室02的动触头021连接，当第二驱动杆8伸出时，推动动触头021和静触头022接触，导通第二真空灭弧室02，当第二驱动杆8缩回时，拉动动触头021与静触头022分离，断开第二真空灭弧室02。
[0030]第一动铁芯2为环绕第一驱动杆7的环形体，该环形体包括内环21、与内环间隔设置的外环22，永磁体6为设置在第一动铁芯2上的环形体，设置在内环21和外环22之间的间隙中，分别与内环21和外环22相接，第二动铁芯4为环绕第二驱动杆8的环形体，该环形体包括内环41、与内环间隔设置的外环42，永磁体6为设置在第一动铁芯2上的环形体，设置在内环41和外环42之间的间隙中，分别与内环41和外环42相接。
[0031]第一组线圈3包括形成上下两个独立回路的线圈31和线圈32，线圈31和线圈32均缠绕在固定于第一容置腔16中的第一骨架9上，线圈31通电后可驱动第一动铁芯2由下限位向上限位移动，线圈32通电后可驱动第一动铁芯2由上限位向下限位移动，第二组线圈5包括形成上下两个独立回路的线圈51和线圈52，线圈51和线圈52均缠绕在固定于第二容置腔17中的第二骨架10上，线圈51通电后可驱动第二动铁芯4由下限位向上限位移动，线圈52通电后可驱动第二动铁芯4由上限位向下限位移动。
[0032]第二驱动杆8非自由端开设有收口的凹槽81，第一驱动杆7非自由端设置有可卡在凹槽81内的连接部71，中隔壁14的中孔内侧设置有供凹槽81滑动的滑槽15，连接部71可在凹槽81上下滑动，使第一驱动杆7可在伸出位置和缩回位置之间移动，凹槽81可在滑槽15内上下滑动，使第二驱动杆8可在伸出位置和缩回位置之间移动，由于凹槽81的收口结构，连接部71无法滑出凹槽81，因此第一驱动杆7和第二驱动杆8不可能同时处于伸出位置。
[0033]本实用新型工作原理如下:
[0034]如图1所示，第一动铁芯2上的永磁体6与中隔壁14的吸附作用使第一动铁芯2保持在下限位，第二动铁芯4上的永磁体6与底壁13的吸附作用使第二动铁芯4保持在下限位，第一驱动杆7处于缩回位置，第一真空灭弧室01断开，第二驱动杆8处于伸出位置，第二真空灭弧室02导通，形成第一工作位置；
[0035]给线圈51通电，第二动铁芯4由下限位向上限位移动，移动至上限位后切断线圈51中的电流，利用第二动铁芯4中的永磁体6与中隔壁14的吸附作用使第二动铁芯4保持在上限位，第二驱动杆8被第二动铁芯4带动从伸出位置向磁轭内移动到缩回位置，第二真空灭弧室02由导通状态切换为断开状态，此时由第一工作位置切换到第二工作位置，第一真空灭弧室01断开，第二真空灭弧室02断开；
[0036]给线圈31通电，第一动铁芯2由下限位向上限位移动，移动至上限位后切断线圈31中的电流，利用第一动铁芯2中的永磁体6与顶壁12的吸附作用使第一动铁芯2保持在上限位，第一驱动杆7被第一动铁芯2带动从缩回位置向磁轭外移动到伸出位置，第一真空灭弧室01由断开状态切换为导通状态，此时由第二工作位置切换到第三工作位置，第一真空灭弧室01导通，第二真空灭弧室02断开；
[0037]当要从第三工作位置切换到第一工作位置时，首先给线圈32通电，使第一动铁芯2由上限位向下限位移动，移动至下限位后切断线圈32的电流，利用第一动铁芯2中的永磁体6与中隔壁14的吸附作用使第一动铁芯2保持在下限位，第一驱动杆7由第一动铁芯2带动由伸出位置移动到缩回位置，第一真空灭弧室01由导通状态切换为断开状态，此时切换到第二工作位置，再给线圈52通电，使第二动铁芯由上限位向下限位移动，移动至下限位后切断线圈52的电流，利用第二动铁芯4中的永磁体6与底壁13的吸附作用使第二动铁芯4保持在下限位，第二驱动杆8由第二动铁芯4带动由缩回位置移动到伸出位置，第二真空灭弧室02由断开状态切换至导通状态，由第二工作位置切换到第一工作位置。
[0038]以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
【主权项】
1.一种三工位永磁开关，其特征在于:包括三稳态永磁机构、分别与三稳态永磁机构连接的第一真空灭弧室、第二真空灭弧室，三稳态永磁机构包括: 磁轭，构成具有第一、第二容置腔的壳体； 第一动铁芯，可在上限位和下限位之间移动地设置在第一容置腔中，其上设置有可吸附磁轭使第一动铁芯保持在上限位或下限位的永磁体； 第一组线圈，固定设置在第一容置腔中并环绕第一动铁芯布置，用于驱动第一动铁芯移动； 第二动铁芯，可在上限位和下限位之间移动地设置在第二容置腔中，其上设置有可吸附磁轭使第二动铁芯保持在上限位或下限位的永磁体； 第二组线圈，固定设置在第二容置腔中并环绕第二动铁芯布置，用于驱动第二动铁芯移动； 第一驱动杆，与第一动铁芯固定连接，可被第一动铁芯带动在伸出位置和缩回位置之间移动； 第二驱动杆，与第二动铁芯固定连接，可被第二动铁芯带动在伸出位置和缩回位置之间移动； 第一驱动杆与第二驱动杆活动连接使第一、第二驱动杆不可同时伸出； 第一驱动杆与第一真空灭弧室的动触头连接，第二驱动杆与第二真空灭弧室的动触头连接。2.根据权利要求1所述的一种三工位永磁开关，其特征在于:所述第一真空灭弧室的动触头与第一驱动杆之间、第二真空灭弧室的动触头与第二驱动杆之间均设置有绝缘杆。3.根据权利要求2所述的一种三工位永磁开关，其特征在于:所述磁轭包括环形侧壁、封闭环形侧壁上端口的顶壁、封闭环形侧壁下端口的底壁和位于顶壁与底壁之间的中隔壁，顶壁与中隔壁之间构成所述第一容置腔，中隔壁与底壁之间构成所述第二容置腔，所述第一驱动杆与第二驱动杆同轴布置，所述中隔壁、顶壁和底壁的中部分别形成有供所述第一驱动杆和第二驱动杆穿过的中孔。4.根据权利要求3所述的一种三工位永磁开关，其特征在于:所述第一动铁芯为环绕第一驱动杆的环形体，所述第二动铁芯为环绕第二驱动杆的环形体，所述环形体包括内环、与内环间隔设置的外环，所述永磁体为设置在内环和外环之间的间隙中的环形体，分别与内环和外环相接。5.根据权利要求4所述的一种三工位永磁开关，其特征在于:还包括分别固定在所述第一、第二容置腔中的第一骨架和第二骨架，所述第一组线圈缠绕在第一骨架上，所述第二组线圈缠绕在第二骨架上。6.根据权利要求5所述的一种三工位永磁开关，其特征在于:所述第一容置腔和所述第二容置腔相互连通。7.根据权利要求6所述的一种三工位永磁开关，其特征在于:所述第二驱动杆与第一驱动杆连接的一端开设有收口的凹槽，所述第一驱动杆与第二驱动杆连接的一端设置有可卡在凹槽内的连接部，所述中隔壁的中孔内侧设置有供凹槽滑动的滑槽。8.根据权利要求7所述的一种三工位永磁开关，其特征在于:所述第一组线圈包括形成一个回路的线圈，所述第二组线圈包括形成一个回路的线圈。9.根据权利要求8所述的一种三工位永磁开关，其特征在于:所述第一组线圈包括形成上下两个独立回路的线圈，所述第二组线圈包括形成上下两个独立回路的线圈。
【文档编号】H01H3/28GK205564558SQ201620323945
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】姚良铸, 林志鹏, 李向军
【申请人】泉州亿兴电力有限公司, 国网福建省电力有限公司泉州供电公司