[实用新型]一种高压断路器永磁变气隙有限转角电机操动机构

权利要求书

1.一种高压断路器永磁变气隙有限转角电机操动机构，其特征在于：主要由驱动电机(1)、电机控制器(2)和传动机构(3)组成，由一台驱动电机(1)直接驱动传动机构(3)进行断路器三相机械联动，所述的电机控制器(2)通过屏蔽线与驱动电机(1)端部连接； 

所述的传动机构(3)为一套曲柄连杆机构，主要由三个传动曲柄组成，每个传动曲柄主要由传动主轴(6)、传动拐臂(5)、传动连杆(7)和绝缘拉杆(9)组成，驱动电机(1)的输出主轴通过对接法兰盘与转动主轴(6)连接，三个传动曲柄等距分布并通过传动柺臂(5)一端与传动主轴(6)键连接，实现同轴旋转；传动柺臂(5)另一端连接传动连杆(7)一端，传动连杆(7)另一端连接绝缘拉杆(9)的一端，绝缘拉杆(9)的另一端经触头弹簧连接至断路器灭弧室； 

所述的驱动电机(1)主要由电机转子(17)、电枢绕组(13)、电机主轴(15)、电机定子(20)、永磁限位保持装置(18)和霍尔位置传感器(19)组成，所述的电机转子(17)、永磁限位保持装置(18)和霍尔位置传感器(19)依次装配在电机主轴(15)上，并与电机主轴(15)同轴键连接；电枢绕组(13)绕置于电机定子(17)的梨形槽内，采用集中单层整距的排布方式；在所述的电机转子(17)上还设置有永磁体(14)，永磁体(14)依次嵌置于电机转子(17)上，相邻两永磁体之间设置有非导磁间隔材料；电机定子(20)与永磁体(14)间为变气隙结构，每个永磁体(14)采用分段结构，电机定子(20)与永磁体(14)间具有不同的气隙长度δ₁、δ₂和δ₃，且有δ₁＞δ₃＞δ₂，这种气隙结构使得对应于断路器分闸运动过程，在接触行程阶段，气隙长度较小，从而得到较大的刚分速度；在刚分后3/4开距阶段，气隙长度最小，获得最快的平均分闸转速，达到断路器的速度特性要求；在分闸位置前1/4开距，气隙长度最大，使得电机输出转矩减小，降低了电机转速，从而减小对电机及断路器的机械冲击。 

2.根据权利要求1所述的高压断路器永磁变气隙有限转角电机操动机构，其特征在于：永磁限位保持装置(18)主要由永磁材料(22)、限位转子(21)和挡铁(23)组成，所述的限位转子(21)与电机主轴(15)通过平键连接，永磁材料(22)内嵌于挡铁(23)内，限位转子(21)在档铁(23)的开槽内进行有限转角运动，通过挡铁(23)进行限位。 

3.根据权利要求1所述的高压断路器永磁变气隙有限转角电机操动机构，其特征在于：在所述的传动连杆(7)与绝缘拉杆(9)之间还连接有绝缘拉杆连接头(8)，传动拉杆(7)和绝缘拉杆(9)均与绝缘拉杆连接头(8)铰链连接。 

4.根据权利要求1所述的高压断路器永磁变气隙有限转角电机操动机构，其特征在于：在所述的绝缘拉杆(9)和触头弹簧(11)之间还连接有断路器触头弹簧连接头(10)，所述的绝缘拉杆(9)和触头弹簧(11)与断路器触头弹簧连接头(10)螺纹连接。 

5.根据权利要求1所述的高压断路器永磁变气隙有限转角电机操动机构，其特征在于： 所述的电机定子(20)由DW470型硅钢片叠成，电机转子(17)采用10号钢锻造。 

6.根据权利要求1所述的高压断路器永磁变气隙有限转角电机操动机构，其特征在于：当所述的限位转子(21)转到分闸或合闸位置时，利用永磁体(14)产生的永磁吸力使得限位转子(21)与挡铁(23)吸合在一起，使断路器在分闸位置实现分闸保持或在合闸位置实现合闸保持；传动机构(3)在运动到断路器合闸位置时，传动机构刚好运动到超过死点位置，且死点位置与合闸位置所成的角度应小于3°，免动触头在触头弹簧(11)的作用下的回弹，实现有效限位。 

7.根据权利要求1所述的高压断路器永磁变气隙有限转角电机操动机构，其特征在于：所述的电机转子(17)选用N40型钕铁硼永磁体。