專利名稱：一種斷路器用新型磁力驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電學(xué)中的基本電氣元件技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)中一種斷路器用新型磁力驅(qū)動(dòng)器。
背景技術(shù)：
在斷路器發(fā)展的不同時(shí)期，占主導(dǎo)地位的操動(dòng)機(jī)構(gòu)形式有所不同.最早在油斷路器上，絕大多數(shù)利用直流電磁的能量進(jìn)行操作，這種操動(dòng)原理至今在中壓范圍內(nèi)還廣泛使用著.它直接利用電能，如通過(guò)直流螺管線圈或電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，儲(chǔ)能裝置系一只或一組彈簧，在合閘時(shí)吸收動(dòng)力裝置的一部分機(jī)械功并轉(zhuǎn)化為彈簧的位能.分閘時(shí)，由彈簧釋放位能實(shí)現(xiàn)斷路器分閘的目的.以電能為操作動(dòng)力的典型代表是直流電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)稱為電磁機(jī)構(gòu))，在我國(guó)已有很長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用。它是由大容量蓄電池、20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的硅整流、電容器儲(chǔ)能及70年代的鎳鎘電池作為操作能源，由電磁能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功操作斷路器合閘與分閘動(dòng)作.為了獲得較大的電磁鐵和電源以及較大截面積的電纜，因此它主要適用于中小斷路器上.電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)在真空斷路器發(fā)展初期得到了廣泛應(yīng)用，這是由于電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)較好地迎合了真空滅弧室的要求一是開(kāi)距小，二是合閘位置需要大的操作力，然而電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)也存在不容忽視的缺點(diǎn)，磁路電感L在合閘過(guò)程中變化較大，產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)idL/dt，從而抑制了合閘線圈動(dòng)態(tài)電流的增長(zhǎng)，而且這種抑制作用隨著合閘速度的增加而增強(qiáng)，當(dāng)線圈的穩(wěn)態(tài)電流已經(jīng)較大時(shí)，若想用進(jìn)一步提高線圈穩(wěn)態(tài)電流的方法來(lái)抵消這種抑制作用，常受合閘電源容量的限制，因此，直流電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘時(shí)間較長(zhǎng)，電源電壓波動(dòng)對(duì)合閘速度影響較大。
后來(lái)廣泛應(yīng)用的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)與電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)有所不同，它的合閘動(dòng)力也是即備的.彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵部件為分閘彈簧和合閘彈簧.它將電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功在短時(shí)間儲(chǔ)存于合閘彈簧中，然后將合閘彈簧能量釋放進(jìn)行合閘.在合閘過(guò)程中，分閘彈簧儲(chǔ)能，用作分閘動(dòng)力.相比之下，彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)采用手動(dòng)或小功率交流電動(dòng)機(jī)儲(chǔ)能，其合閘功不受電源電壓影響，相當(dāng)恒定，即能獲的較高的合閘速度，又能實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)重合閘操作，在一定程度上克服了電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)。然而彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)也存在以下缺點(diǎn)完全依靠機(jī)械傳動(dòng)，零部件總數(shù)多，一般彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)有上百個(gè)零件，且傳動(dòng)機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，故障率較高，運(yùn)動(dòng)部件多，制造工藝要求較高。另外，彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，滑動(dòng)摩擦面多，而且多在關(guān)鍵部位。在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，這些零部件的磨損、銹蝕、以及潤(rùn)滑劑的流失、固化等都會(huì)導(dǎo)致操作失誤。
近年來(lái)，一種用于中壓真空斷路器的永磁保持、電子控制的電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)稱永磁機(jī)構(gòu)備受關(guān)注，有關(guān)其原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性能以及免維護(hù)真空斷路器的開(kāi)發(fā)研制已成為電器制造企業(yè)和運(yùn)行部門(mén)的熱點(diǎn)。和傳統(tǒng)的斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，永磁機(jī)構(gòu)采用了一種全新的工作原理和結(jié)構(gòu)，工作時(shí)主要運(yùn)動(dòng)部件只有一個(gè)，無(wú)需機(jī)械脫、鎖扣裝置，故障源少，具有較高的可靠性。
永磁機(jī)構(gòu)可以分為電磁操動(dòng)(也即俗稱的雙穩(wěn)態(tài))和彈簧操動(dòng)(也即俗稱的單穩(wěn)態(tài))兩種形式。從線圈數(shù)目上分為雙線圈式和單線圈式。從外形結(jié)構(gòu)上分為方形結(jié)構(gòu)和圓形結(jié)構(gòu)。從目前應(yīng)用于真空斷路器上的永磁機(jī)構(gòu)來(lái)看，雖然提高了真空開(kāi)關(guān)的可靠性，但未形成模塊化，在零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上也沒(méi)有創(chuàng)新，除了圓的就是方的。帶來(lái)的問(wèn)題是裝配適用性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是提供一種斷路器用新型磁力驅(qū)動(dòng)器。這種新型的磁力驅(qū)動(dòng)器，主要用作中壓真空斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，以便提高真空斷路器的可靠性，延長(zhǎng)斷路器的機(jī)械壽命。
技術(shù)方案一種斷路器用新型磁力驅(qū)動(dòng)器，其是由磁力驅(qū)動(dòng)器模塊(13)和緊急分閘裝置(12)組合成一個(gè)模塊；在緊急分閘裝置(12)的兩個(gè)橫軸上裝有兩個(gè)平行的磁力驅(qū)動(dòng)器安裝板(14)，磁力驅(qū)動(dòng)器模塊(13)固定在兩個(gè)安裝板(14)之間。
本實(shí)用新型采用模塊化的設(shè)計(jì)理念將該磁力驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)成模塊形式，便于安裝和系列化。適應(yīng)不同結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸的斷路器。
所述的磁力驅(qū)動(dòng)器模塊(13)結(jié)構(gòu)為在定鐵芯(5)中裝有永磁體(2)，線圈(3)繞在永磁體(2)外，在永磁體中間裝有靜鐵芯(1)，靜鐵芯(1)下部外包有動(dòng)鐵芯(4)，用上下固定板將前述部件定位，牽引桿(6)穿過(guò)靜鐵芯(1)作為磁力驅(qū)動(dòng)器的輸出桿。本實(shí)用新型中磁力驅(qū)動(dòng)器采用單線圈單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)的工作原理。
所述的磁力驅(qū)動(dòng)器模塊(13)中的定鐵芯(5)結(jié)構(gòu)是外部為方形，內(nèi)部為圓形。本實(shí)用新型將定鐵芯設(shè)計(jì)成外方內(nèi)圓的結(jié)構(gòu)形式，改變了以往單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)固有的圓形外觀，便于加工制造。
本實(shí)用新型有益效果這種磁力驅(qū)動(dòng)器主要應(yīng)用于真空斷路器上，用作真空斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，為斷路器提供合分閘動(dòng)力，它的出力特性能夠完全和真空斷路器相匹配，和電子控制器配合，實(shí)現(xiàn)斷路器的合分閘操作。提高了真空斷路器的可靠性，并可增加斷路器的機(jī)械壽命，減少故障環(huán)節(jié)，模塊化的設(shè)計(jì)理念使其更加容易安裝和拆卸。


圖1為本實(shí)用新型所用磁力驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型安裝在真空斷路器上示意圖。
圖3為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型中定鐵芯剖示結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型中定鐵芯外部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖號(hào)說(shuō)明1-靜鐵芯、2-永磁鐵、3-線圈、4-動(dòng)磁鐵、5-定鐵芯、6-牽引桿、7-安裝螺釘、8-磁力驅(qū)動(dòng)器、9-斷路器框架、10-控制器、11-斷路器主傳動(dòng)軸、12-緊急分閘裝置、13-磁力驅(qū)動(dòng)器模塊、14-磁力驅(qū)動(dòng)器安裝板、15-磁力驅(qū)動(dòng)器固定螺釘、16-緊急分閘手柄、17-磁力驅(qū)動(dòng)器輸出桿。
具體實(shí)施方式
附圖1-5給出了本實(shí)用新型具體實(shí)施結(jié)構(gòu)和方式。
一種斷路器用新型磁力驅(qū)動(dòng)器，其是由磁力驅(qū)動(dòng)器模塊(13)和緊急分閘裝置(12)組合成一個(gè)模塊；在緊急分閘裝置(12)的兩個(gè)橫軸上裝有兩個(gè)平行的磁力驅(qū)動(dòng)器安裝板(14)，磁力驅(qū)動(dòng)器模塊(13)固定在兩個(gè)安裝板(14)之間。所述的磁力驅(qū)動(dòng)器模塊(13)結(jié)構(gòu)為在定鐵芯(5)中裝有永磁體(2)，線圈(3)繞在永磁體(2)外，在永磁體中間裝有靜鐵芯(1)，靜鐵芯(1)下部外包有動(dòng)鐵芯(4)，用上下固定板將前述部件定位，牽引桿(6)穿過(guò)靜鐵芯(1)作為磁力驅(qū)動(dòng)器的輸出桿。本實(shí)用新型中磁力驅(qū)動(dòng)器采用單線圈單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)的工作原理。所述的磁力驅(qū)動(dòng)器模塊(13)中的定鐵芯(5)結(jié)構(gòu)是外部為方形，內(nèi)部為圓形。
本實(shí)用新型采用單線圈單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)的工作原理，采用模塊化的設(shè)計(jì)理念將該磁力驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)成模塊形式，便于安裝和系列化，將定鐵芯設(shè)計(jì)成外方內(nèi)圓的結(jié)構(gòu)形式，改變了以往單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)固有的圓形外觀，便于加工制造。
如圖3所示，該磁力驅(qū)動(dòng)器和緊急分閘裝置設(shè)計(jì)成一個(gè)完整的模塊，把這個(gè)模塊安裝在真空斷路器上，通過(guò)輸出軸和真空斷路器的傳動(dòng)主軸相連接，就可以實(shí)現(xiàn)斷路器的合、分閘操作和緊急分閘操作。該模塊安裝特別方便，在外形尺寸不變的情況下，可以和任何短路開(kāi)斷電流等級(jí)的斷路器相匹配。
如圖1所示，當(dāng)線圈中通一正向電流時(shí)，線圈周?chē)蜁?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)力的作用下，該磁力驅(qū)動(dòng)器的牽引桿就會(huì)向上運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)斷路器的合閘操作，當(dāng)線圈斷電后，在永磁體的磁力作用下，使斷路器保持在合閘狀態(tài)。當(dāng)線圈中通一反向電流時(shí)，在磁場(chǎng)力的作用下，該磁力驅(qū)動(dòng)器的牽引桿就會(huì)向下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)斷路器的分閘操作。
圖4、5所示為該磁力驅(qū)動(dòng)器的定鐵芯的結(jié)構(gòu)，外觀為方形而內(nèi)部結(jié)構(gòu)為圓形，便于加工制造和有利于形成模塊形式。
4.具體實(shí)施方式
圖2為該磁力驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用在BSF01型真空斷路器上，其中磁力驅(qū)動(dòng)器模塊通過(guò)四個(gè)安裝螺釘安裝在斷路器框架上，其輸出軸和斷路器的主傳動(dòng)軸相連接，通過(guò)控制器控制，從而帶動(dòng)斷路器的滅弧室實(shí)現(xiàn)合分閘操作。
權(quán)利要求1.一種斷路器用新型磁力驅(qū)動(dòng)器，其特征是由磁力驅(qū)動(dòng)器模塊(13)和緊急分閘裝置(12)組合成一個(gè)模塊；在緊急分閘裝置(12)的兩個(gè)橫軸上裝有兩個(gè)平行的磁力驅(qū)動(dòng)器安裝板(14)，磁力驅(qū)動(dòng)器模塊(13)固定在兩個(gè)安裝板(14)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斷路器用新型磁力驅(qū)動(dòng)器，其特征是所述的磁力驅(qū)動(dòng)器模塊(13)結(jié)構(gòu)為在定鐵芯(5)中裝有永磁體(2)，線圈(3)繞在永磁體(2)外，在永磁體中間裝有靜鐵芯(1)，靜鐵芯(1)下部外包有動(dòng)鐵芯(4)，用上下固定板將前述部件定位，牽引桿(6)穿過(guò)靜鐵芯(1)作為磁力驅(qū)動(dòng)器的輸出桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種斷路器用新型磁力驅(qū)動(dòng)器，其特征是所述的磁力驅(qū)動(dòng)器模塊(13)中的定鐵芯(5)結(jié)構(gòu)是外部為方形，內(nèi)部為圓形。
專利摘要本實(shí)用新型是一種斷路器用新型磁力驅(qū)動(dòng)器，其由磁力驅(qū)動(dòng)器模塊(13)和緊急分閘裝置(12)組合成一個(gè)模塊；在緊急分閘裝置(12)的兩個(gè)橫軸上裝有兩個(gè)平行的磁力驅(qū)動(dòng)器安裝板(14)，磁力驅(qū)動(dòng)器模塊(13)固定在兩個(gè)安裝板(14)之間。這種磁力驅(qū)動(dòng)器主要應(yīng)用于真空斷路器上，用作真空斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，為斷路器提供合分閘動(dòng)力，它的出力特性能夠完全和真空斷路器相匹配，和電子控制器配合，實(shí)現(xiàn)斷路器的合分閘操作。提高了真空斷路器的可靠性，并可增加斷路器的機(jī)械壽命，減少故障環(huán)節(jié)，模塊化的設(shè)計(jì)理念使其更加容易安裝和拆卸。
文檔編號(hào)H01F7/08GK2911939SQ20062007910
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2006年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月1日
發(fā)明者田利民, 游一民, 李建利, 于改苗 申請(qǐng)人:田利民, 游一民, 李建利, 于改苗