专利名称：永磁操动机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种为电力系统高、低压开关配置的永磁操动机构。
传统的真空灭弧室一般配置弹簧操动机构，结构复杂，零件数多，可靠性差。最新出现的永磁操动机构以其结构简单，零件数少，可靠性高等优点引起普遍关注并得到迅速发展。1999年11月出版的《高压开关行业通讯》期刊第11期中第28页“配磁力操动机构的中压断路器”一文公开了一种中压断路器用的非对称磁力操动机构，该机构的动衔铁合闸时为单面拍合，合、分闸线圈置于一腔，手动分闸操作采用磁分路方式，较之合、分闸线圈分置上下两腔的结构，极大地降低了分闸电流，即使电源中断，用磁分路方式也能打开断路器，这对安全至关重要。但是这种结构由于单拍合还存在磁通利用率低、永磁体用量大、磁分路截面积与拍合面积相等的缺陷。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种磁通利用率高、磁分路分闸可靠、永磁体及其材料使用合理、磁路工作温度宽、功能特性强、更具适用性的永磁操动机构。
为实现上述目的，本实用新型的永磁操动机构由外磁轭、内磁轭、上磁轭、下磁轭、永磁体、分闸弹簧、合分闸一体化线圈、手分弹簧、磁分路盘、力输出杆、圆柱销和动衔铁组成。内磁轭外壁上有一凸起的环状平台，其下方有一锥面形状的磁分路腔，磁分路盘工作部分的形状与之相应；永磁体采用的材料为各向异性烧结NdFeB且内禀矫顽力不小于1360kA/m，永磁体为两侧面平行的瓦形磁体；分闸弹簧置放于上磁轭与动衔铁的圆柱形腔内；合分闸一体化线圈中含有过电流自动分闸线圈；动衔铁具有双拍合面，其下拍合面与内磁轭被拍合面的位置形状相应。
此动衔铁具有双拍合面，其下拍合面可以是圆环形状平面，与内磁轭下端被拍合平面相应。
此动衔铁具有双拍合面，其下拍合面还可以是锥面，与内磁轭内壁下部被拍合面的形状相应。这种配合形式能够缩短机构轴向尺寸。
采用这样的结构后，合闸状态时主磁通对这一闭合磁路中动衔铁的双拍合面同时起作用，永磁吸合力是两个拍合面引力的叠加，因此较单拍合形式的结构节省近一倍的永磁体；分闸时动衔铁的双拍合面同时断开，气隙相对增大，磁场对动衔铁的拉力锐减，有利于分闸速度的调整；在合闸状态下动衔铁的下拍合面与内磁轭的下端平面拍合或动衔铁的下拍合锥面与内磁轭内壁下部锥面拍合，磁分路分闸时磁路的初始条件主要取决于磁分路腔中的含凸台下端平面的内磁轭外壁表面积也就是磁分路截面积与下拍合面积之比，调整磁分路腔中的那部分内磁轭轴向长度即可改变磁分路分闸特性，因此机构直径能够制造得更小；内磁轭外壁凸起的环状平台具有降低合闸电流、改善V6分闸特性曲线波形、有效防止反向强电磁场冲击造成永磁体退磁、增加磁分路截面积和使永磁体定位的作用；紧急手动分闸时，锥面形状的磁分路腔与凸起的平台可使磁分路盘从出入口处从外向里受到越来越大的磁场轴向梯度力，提高了反应速度，退出时拉力从大到小应合了开关触头压力和分闸弹簧特性，提高了手动分闸速度；各向异性烧结NdFeB材料一般平行取向，两侧面平行的瓦形磁体较扇形磁体节省材料且有利于组合后粘结剂灌封，永磁体的内禀矫顽力不小于1360kA/m，具有抗强震、强电磁干扰的能力并可使磁路在-40℃～100℃之间长期稳定工作；分闸弹簧改变传统的置放形式进入机构体内，节省了外部空间增加了功能集合；合分闸一体化线圈中的过电流自动分闸线圈不受主控电路控制，当电路过电流达到额定值时自动导通并分闸，增加了自动保护功能提高了可靠性。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的描述。
图1是本实用新型永磁操动机构第一具体实施方式
合闸状态的轴向剖视图。
图2是图1中A-A截面的剖视图。
图3是本实用新型永磁操动机构第二具体实施方式
分闸状态的轴向剖视图。
图1所示永磁操动机构由外磁轭1、内磁轭2、上磁轭3、下磁轭4、永磁体5、分闸弹簧6、合分闸一体化线圈7、手分弹簧8、磁分路盘9、力输出杆10、圆柱销11和动衔铁12组成，外磁轭1与内磁轭2用圆柱销11组合，上磁轭3与下磁轭4用螺栓分别固定在外磁轭1的上下端面上，内磁轭2外壁有一凸起的环状平台13，环状平台13下方有一锥面形状的磁分路腔14，永磁体5置放在环状平台13上方的外磁轭1与内磁轭2中间，合分闸一体化线圈7置放在内磁轭2的上方空间内且该线圈含有过电流自动分闸线圈15，分闸弹簧6置放在上磁轭3与动衔铁12的圆柱形腔内，手分弹簧8置放在磁分路盘9的圆柱形腔内，磁分路盘9与外部锁扣装置连接，一般状态锁扣并固定在下磁轭4的上表面，力输出杆10用螺纹紧固在动衔铁12上，其上部通过上磁轭3与外部机构连接，下部通过下磁轭4起导向作用，合闸状态下动衔铁12上拍合面与上磁轭3凸起的圆环形平面、下拍合面16与内磁轭2的下端平面拍合。
图2给出了永磁体5的形状及其置放形式，圆柱销11把永磁体5分成4个对称区域。
图3给出了本实用新型永磁操动机构第二具体实施方式
分闸状态的轴向剖面图，除去其中动衔铁12的下拍合面17与内磁轭2被拍合面18的形状不同于第一实施方式外，永磁操动机构的其它结构形状均是相同的。
本实用新型实施例的工作过程是电动分闸时，施加给合分闸一体化线圈7中的分闸线圈瞬时反向电流，动衔铁12克服永磁保持力在开关触头压力弹簧和分闸弹簧8的作用下，向下运动到终端分闸位置吸合并保持。电动合闸时，施加给合分闸一体化线圈7中的合闸线圈瞬时正向电流，动衔铁12克服分闸保持力在电磁与永磁合力的作用下，向上运动到达终端合闸位置吸合并保持，此时分闸弹簧6与开关触头压力弹簧储能完毕。紧急手动分闸时，打开磁分路盘9的外部锁扣装置，磁分路盘9在手分弹簧8的作用下进入磁分路腔14，磁通分成两个回路，永磁吸合力瞬时小于触头压力与分闸弹簧压力之和时，动衔铁脱扣并带动磁分路盘9一起向下运动到达分闸终端位置吸合并保持，此时磁分路盘9完成自动锁扣，手分弹簧8储能完毕备用。
权利要求1．一种永磁操动机构，由外磁轭、内磁轭、上磁轭、下磁轭、永磁体、分闸弹簧、合分闸一体化线圈、手分弹簧、磁分路盘、力输出杆、圆柱销和动衔铁组成，其特征在于内磁轭(2)外壁上有一凸起的环状平台(13)，其下方有一锥面形状的磁分路腔(14)，磁分路盘(9)工作部分的形状与之相应；永磁体(5)采用的材料为各向异性烧结NdFeB且内禀矫顽力不小于1360kA/m，永磁体(5)为两侧面平行的瓦形磁体；分闸弹簧(6)置放于上磁轭(3)与动衔铁(12)的圆柱形腔内；合分闸一体化线圈(7)中含有过电流自动分闸线圈(15)；动衔铁(12)具有双拍合面，其下拍合面与内磁轭(2)被拍合面的位置形状相应；
2．根据权利要求1所述的永磁操动机构，其特征在于此动衔铁(12)具有双拍合面，其下拍合面是圆环形状平面(16)，与内磁轭(2)下端被拍合平面相应；
3．根据权利要求1所述的永磁操动机构，其特征在于此动衔铁(12)具有双拍合面，其下拍合面是锥面(17)，与内磁轭(2)内壁下部被拍合面(18)的形状相应。
专利摘要本实用新型公开了一种为电力系统高、低压开关配置的永磁操动机构,它由磁轭、双拍合面动衔铁、内磁轭外壁上的环状凸台、锥面磁分路腔、两侧面平行的瓦形永磁体、合分闸一体化线圈、磁分路盘和置于动衔铁中的分闸弹簧组成。该机构电磁驱动,永磁保持,具有双拍合双稳态、紧急磁分路手动分闸、过电流自动保护功能。它结构紧凑,适用性强,安全可靠。
文档编号H01H33/28GK2457721SQ0025028
公开日2001年10月31日 申请日期2000年9月18日 优先权日2000年9月18日
发明者郭大先, 屈景春 申请人:郭大先, 屈景春