专利名称：永磁斥力机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种永磁斥力机构，特别涉及一种用于保护大功率电力电子变流器的真空断路器的永磁斥力机构。
背景技术：
真空断路器(以下，简称断路器)的永磁斥力机构是用永磁体来实现合闸保持和分闸保持的一种新型的电磁操动结构，或者有时仅将永磁体用作合闸保持而不做分闸保持。一般来说，按照传统的永磁操动原理分为单稳态和双稳态两种。双稳态永磁斥力机构是指断路器无论在分间位置还是合间位置，其保持力都由永磁体提供，它可分为对称式结构又称为双线圈式和非对称式结构又称为单线圈式。单稳态永磁机构是指断路器在合闸位置时，其保持力由永磁体提供，而在分闸位置时则由分闸弹簧提供。目前，市场上比较先进的断路器技术都是以永磁斥力机构为基础采用电磁操作、 永磁保持的方式，元件极少，动作过程简单，从而保证运行中的可靠性，降低了故障率，为其智能化、自动化控制奠定了基础。但是，还存在一些问题诸如电容器储能元件的质量问题， 电动分、合间不可靠等问题，在停电的情况下没办法进行检修和调试等等，这些问题的存在，给用户造成一些不好的影响，造成一体化永磁真空断路器技术还不成熟，大规模推广时间还未到等错误认识。严重的影响了这一技术的进一步发展。
发明内容本实用新型是鉴于以上问题而完成的，其目的在于提供一种真空断路器所使用的永磁斥力机构，其为具有双斥力线圈、双稳态、横置式安装的永磁机构，操作时用双线圈来控制分合闸操作，断路器处在分、合闸位置时采用永磁保持，结构简单可靠，且分合闸线圈电流较小，功耗低。本实用新型提供的永磁操作机构，其特征在于，包括动杆；在上述动杆的上部依次设置的合闸斥力线圈、固定斥力线圈和分闸斥力线圈，其中，上述固定斥力线圈与上述动杆连接为一体，上述合闸斥力线圈和上述分闸斥力线圈与上述动杆分离设置；在上述动杆的下部设置的电磁铁，在上述电磁铁的内部安装有永磁铁；和设置在上述电磁铁的下方的分闸弹簧。此外，根据本实用新型的永磁操作机构，其中，在上述分闸弹簧的下方设置有压力固定螺母。此外，根据本实用新型的永磁操作机构，其中，对于上述合闸斥力线圈、上述固定斥力线圈、上述分闸斥力线圈以及上述电磁铁的供电电路中，还设置有可通过手摇发电进行供电的装置。本实用新型的永磁斥力机构，在应用于真空断路器的情况下，当断路器处于合闸状态时，合闸斥力线圈和电磁铁能够同时通电，断路器的动静触头实现快速闭合。闭合状态后，永磁斥力机构中的分闸弹簧能够进行储能，并且能够起到一定减震作用。当断路器处于分闸状态时，分闸斥力线圈和电磁铁能够同时通电，原闭合(接通)状态的断路器的动静触头能够快速分离。较传统的真空断路器来说，应用了本实用新型的永磁斥力机构的断路器能够有效地提高分合闸动作的速度，适于对大功率电力电子变流器的保护时采用。
图1为表示本实用新型的永磁斥力机构的整体结构的图。1-动杆；2-合闸斥力线圈；3-固定斥力线圈；4-分闸斥力线圈；5-永磁铁；6-电磁铁；7-分闸弹簧；8-压力固定螺母。
具体实施方式
以下，参照附图，对本实用新型的实施方式进行说明。图1示出了本实用新型的永磁斥力机构的整体结构。如图1所示，永磁斥力机构中，动杆1通过绝缘拉杆(图中未示出)与应用了该永磁斥力机构的断路器中的动触头相互连接，一般来说该绝缘拉杆通常采用陶瓷、玻璃纤维或环氧树脂等绝缘材料，使得上述断路器的动触头与动杆1以绝缘的方式连接。在动杆1的上部，从上方起依次设置有合闸斥力线圈2、固定斥力线圈3和分闸斥力线圈4。合闸斥力线圈2和分闸斥力线圈4分别固定在上述断路器的外壳或者由其他可起到固定作用的部件保持，相对于动杆1来说这两种斥力线圈是固定不动的，即二者的位置保持不变，不会随动杆1上下运动。与此相对，固定斥力线圈3与动杆1连接为一体，与动杆1 一起上下运动。合闸斥力线圈2和分闸斥力线圈4 分别位于固定斥力线圈3的两个运动方向上，二者的相隔距离成为上述断路器的动触头的运动距离。动杆1的下部连接有电磁铁6，在电磁铁6的内部安装有永磁铁5。当电磁铁6向上运动时，带动动杆1向上运动，固定斥力线圈3也随之向上运动，此时，固定斥力线圈3和分闸斥力线圈4中流通的方向相反的电流在二者之间产生排斥力，该排斥力将固定斥力线圈3与动杆1 一起进一步向上推动。当电磁铁6向下运动时，带动动杆1向下运动，固定斥力线圈3也随之向下运动，此时，固定斥力线圈3和合闸斥力线圈2中流通的方向相反的电流在二者之间产生排斥力，该排斥力将固定斥力线圈3与动杆1 一起进一步向下拉动。此外，在动杆1的下端附近设置有分间弹簧7，在动杆1的运动过程中，分间弹簧7能够发生变化以储能和释放能量，有助于上述断路器中动触头与静触头的快速分离，以及在上述断路器合闸的时候起到一定的缓冲作用。在动杆1上，分闸弹簧7的下方固定有压力固定螺母 8，用来调节分闸弹簧7的压力。下面将对本实用新型的永磁斥力机构的两种状态和两种运动过程进行说明。当上述断路器处于分闸状态时，合闸斥力线圈2和分闸斥力线圈4中无电流通过， 永磁铁5发生作用与电磁铁6的铁心相互吸引，动杆1连带上述断路器中的绝缘拉杆和动触头处于最下端位置(即断开位置)，分闸弹簧7处于静止状态。上述断路器中静触头和动触头分离，电路处于断开状态。在上述断路器进行合闸操作时，在合闸斥力线圈2中流通与固定斥力线圈3为反向的电流，二者之间产生吸引力，而在分闸斥力线圈4中流通与固定斥力线圈3为同向的电流，二者之间产生排斥力。并且，电磁铁6中也流通电流，从而上述断路器的动静触头实现快速闭合。此外，闭合状态后的分闸弹簧7进行储能，并能够起到一定减震作用。当上述断路器处于合闸状态时，合闸斥力线圈2和分闸斥力线圈4中无电流通过， 而电磁铁6中流通电流，永磁铁5发生作用与电磁铁6的铁心相互排斥，将动杆1连带上述断路器中的绝缘拉杆和动触头处于最上端位置(即接通位置)，分闸弹簧7处于拉伸储能状态。上述断路器中静触头和动触头接触闭合，电路处于接通状态。当上述断路器在分闸操作时，在合闸斥力线圈2中流通与固定斥力线圈3为同向的电流，二者之间产生排斥力，而在分闸斥力线圈4中流通与固定斥力线圈3为反向的电流，二者之间产生吸引力。电磁铁6中也流通电流，从而使之前处于闭合状态的上述断路器的动静触头能够快速分离。较传统的断路器来说，应用了本实用新型的断路器的动作迅速， 非常适于对大功率电力电子变流器的保护时采用。当上述断路器处于合闸或分闸状态时，合闸斥力线圈2和分闸斥力线圈4中无电流通过，永磁铁5利用电磁铁6提供的磁阻抗通道将动杆1保持在上下极限位置，而不需要任何机械锁扣。当有动作信号时，合闸斥力线圈2和分闸斥力线圈4中的电流产生磁势，动杆1中由线圈产生的磁场与永磁体产生的磁场叠加合成，在合成磁场力的作用下，在规定的时间内以规定的速度驱动开关主体完成接通、断开任务。动杆1的末端是通过分闸弹簧 7的作用被保持在行程的一端，而在行程的另一端，靠电磁能量进行保持。永磁斥力机构是通过将电磁铁6与永磁铁5的特殊结合，来实现传统断路器操动机构部分的全部功能由永磁铁5代替传统的脱锁扣机构来实现极限位置的保持功能，由分合闸线圈来提供操作时所需要的能量。由于工作原理的改变，整个机构的零部件总数大幅减少，使机构的整体可靠性有可能得到大幅提高。由于永磁机构本身的特点，能够提高应用了本实用新型的断路器的可靠性，同时合分闸特性又只与线圈参数有关，因此永磁机构的分合闸特性可以通过电子或微机系统来控制，实现速度特性的智能控制，并可以具有自检测功能。此外，对于合闸斥力线圈2、固定斥力线圈3和分闸斥力线圈4，以及电磁铁6的供电电路中，还可以设置有可通过手摇发电供电的装置，即，在不能够利用通常的外部电源供电时，可以通过该手摇发电供电装置进行电力供给，以使得断路器进行动作，实现开关的接通、断开。
权利要求1.一种永磁斥力机构，其特征在于，包括 动杆；在所述动杆的上部依次设置的合闸斥力线圈、固定斥力线圈和分闸斥力线圈，其中，所述固定斥力线圈与所述动杆连接为一体，所述合闸斥力线圈和所述分闸斥力线圈与所述动杆分离设置；在所述动杆的下部设置的电磁铁，在所述电磁铁的内部安装有永磁铁；和设置在所述电磁铁的下方的分闸弹簧。
2.如权利要求1所述的永磁斥力机构，其特征在在于 在所述分间弹簧的下方设置有压力固定螺母。
3.如权利要求2所述的永磁斥力机构，其特征在于在所述合闸斥力线圈、所述固定斥力线圈、所述分闸斥力线圈以及所述电磁铁的供电电路中，还设置有可通过手摇发电进行供电的装置。
专利摘要本实用新型提供了一种用于真空断路器的永磁斥力机构，其特征在在于，包括动杆；在上述动杆的上部依次设置的合闸斥力线圈、固定斥力线圈和分闸斥力线圈，其中，上述固定斥力线圈与上述动杆连接为一体，上述合闸斥力线圈和上述分闸斥力线圈与上述动杆分离设置；在上述动杆的下部设置的电磁铁，在上述电磁铁的内部安装有永磁铁；和设置在上述电磁铁的下方的分闸弹簧。较传统的真空断路器来说，应用了本实用新型的永磁斥力机构的断路器能够有效地提高分合闸动作的速度，而且结构简单，性能可靠，适于对大功率电力电子变流器的保护时采用。
文档编号H01H33/38GK201975320SQ201120105080
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月12日 优先权日2011年4月12日
发明者王荣炎, 胡懿, 金刚锋 申请人:浙宝开关(杭州)有限公司