专利名称：一种高压断路器圆筒型永磁直线电机操动机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于输变电设备技术领域，特别涉及一种高压断路器圆筒型永磁直线电 机操动机构，适用于断路器的智能化操作。
背景技术：
对高压断路器而言，要求操动机构既能获得较高的分合闸速度，又能快速实现自动 重合闸操作。操动机构在断路器中占有重要地位。它不但要保证断路器长期的动作可靠 性，而且要满足灭弧特性对操动机构的要求。断路器的分合闸所需时间和速度必须满足 其开断和关合要求，以便快速切除故障而不使故障扩大，保持电力系统的稳定，并可减 轻设备、线路的损伤。为此要求断路器具有良好的操作性能，以满足上述要求。对于现 有的操动机构主要有液压操动机构、弹簧操动机构或气动技术等，大都由一整套机械装 置构成，零部件多，传动机构复杂，制造工艺要求高，且运动过程不可控。
实用新型内容
为解决现有断路器操动机构的不足，本实用新型提供一种用于高压断路器的圆筒型 永磁直线电机操动机构，本实用新型的高压断路器圆筒型永磁直线电机操动机构，由圆 筒型永磁直线电机和传动机构组成。在高压断路器灭弧室的下面装有传动机构，传动机 构一端和圆筒型永磁直线电机的电机主轴相连，另一端与高压断路器灭弧室的动触头相 连。
圆筒型永磁直线电机包括初级铁心、永磁体、次级铁心、电机主轴、电枢绕组，沿 径向由内到外依次分布为电机主轴、次级铁心、永磁体、电枢绕组、初级铁心，初级 铁心呈圆筒型，初级铁心由硅钢片叠压而成若干个槽形结构，在初级铁心的中部开槽， 并且在槽中放置电枢绕组，次级铁心呈圆柱形，次级铁心上贴有永磁体，永磁体构成圆 筒型永磁直线电机的磁极，电枢绕组在槽中按单层集中整距绕组的方式排列，电枢绕组 通入单相电流。圆筒型永磁直线电机的主轴和高压断路器的动触头通过传动机构连接，
圆筒型永磁直线电机在次级铁心上安装了永磁体，由永磁体建立主磁场，在圆筒型永磁 直线电机的电枢绕组中通入直流电，这样通电导体在磁场中受到力的作用就驱动次级铁 心运动，而次级铁心则通过连杆机构带动断路器动触头运动。
本实用新型的优点髙压断路器圆筒型永磁直线电机操动机构克服了传统操动机构 的体积较大、传动机构复杂、响应时间长及运动过程不可控等缺点，突破了传统意义上 机构运动的原理，利用电机自身产生的电磁推力从而带动断路器触头的分/合闸。对于圆
筒型永磁直线电机它具有机构的质量小，运动惯量小，动能大大减小，使能量损耗小，
提高了效率；其可靠性较好，具有高响应和高精度的特点并且运动过程可控。
图1是本实用新型中高压断路器圆筒型永磁直线电机操动机构的结构原理图，
图2是本实用新型中圆筒型永磁直线电机的结构示意图。
图中l静触头，2灭弧室，3动触头，4传动机构，5圆筒型永磁直线电机，6端 盖，7初级铁心，8电枢绕组，9槽，IO永磁体，ll次级铁心，12电机主轴。
具体实施方式
针对0.5kV户内真空断路器，根据灭弧室对操动机构的要求，按本实用新型的技术 方案设计了一种圆筒型永磁直线电机操动机构，要求圆筒型永磁直线电机操动机构提供 的电磁推力达到3000~6000N，运动速度达到4 6m/s以上，运行时间要小于20ms。
本实用新型高压断路器圆筒型永磁直线电机操动机构的结构如附图1所示，在灭弧 室2的下面装有传动机构4，传动机构4采用杠杆型传动机构。传动机构4和圆筒型永 磁直线电机5的电机主轴12相连，圆筒型永磁直线电机5的电机主轴12通过传动机构 4带动动触头3运动，从而实现断路器的分/合闸。
圆筒型永磁直线电机结构如图2所示，包括电机的端盖6、初级铁心7、电枢绕组8、 永磁体IO、次级铁心ll、电机主轴12，沿径向由内到外依次分布为电机主轴12、次 级铁心ll、永磁体IO、电枢绕组8、初级铁心7，初级铁心7由硅钢片叠压而成若干个 槽形结构，在初级铁心7中部开槽，并且在槽9中放置电枢绕组8，次级铁心ll上贴有 永磁体IO，永磁体IO构成永磁直线电机的磁极，电枢绕组8在槽9中按单层集中整距 绕组的方式排列。在电枢绕组8中通入单相电流，电流在磁场中受到安培力的作用产生 水平的电磁推力从而推动圆筒型永磁直线电机的次级铁心11的水平运动。
权利要求1、一种高压断路器圆筒型永磁直线电机操动机构，包括圆筒型永磁直线电机和传动机构，其特征在于在高压断路器灭弧室的下面装有传动机构，传动机构一端和圆筒型永磁直线电机的电机主轴相连，另一端与高压断路器灭弧室的动触头相连。
2、 根据权利要求1所述高压断路器圆筒型永磁直线电机操动机构，其特征在于所 述圆筒型永磁直线电机包括初级铁心、永磁体、次级铁心、电机主轴、电枢绕组，沿径向由内到外依次分布为电机主轴、次级铁心、永磁体、电枢绕组、初级铁心，初级铁 心呈圆筒型，初级铁心由硅钢片叠压而成若干个槽形结构，在初级铁心的中部开槽，并 且在槽中放置电枢绕组，次级铁心呈圆柱形，次级铁心上贴有永磁体，永磁体构成永磁 直线电机的磁极，电枢绕组在槽中按单层集中整距绕组的方式排列，电枢绕组通入单相 电流。
专利摘要一种高压断路器圆筒型永磁直线电机操动机构，属于输变电设备技术领域，由圆筒型永磁直线电机和传动机构组成，在高压断路器灭弧室的下面装有传动机构，传动机构一端和圆筒型永磁直线电机的电机主轴相连，另一端与高压断路器灭弧室的动触头相连。圆筒型永磁直线电机包括初级铁心、永磁体、次级铁心、电机主轴、电枢绕组。本实用新型的优点高压断路器圆筒型永磁直线电机操动机构克服了传统操动机构的体积较大、传动机构复杂、响应时间长及运动过程不可控等缺点，对于圆筒型永磁直线电机它具有机构的质量小，运动惯量小，动能大大减小，使能量损耗小，提高了效率；其可靠性较好，具有高响应和高精度的特点并且运动过程可控。
文档编号H02K41/03GK201188392SQ20082001143
公开日2009年1月28日 申请日期2008年3月5日 优先权日2008年3月5日
发明者徐建源, 李永祥, 莘 林, 马跃乾 申请人:沈阳工业大学