[发明专利]一种双磁路直动式低功耗永磁体分闸助力电磁机构

说明书

一种双磁路直动式低功耗永磁体分闸助力电磁机构，包括导磁回路部分、电磁驱动部分、传动部分、稳态保持部分和供电部分；导磁回路部分包括由铁磁材料制成的轭铁上盖板、轭铁主体和导磁衬套；电磁驱动部分包括电磁线圈、非导磁材料制成的线圈骨架和导磁材料制成的动铁芯；传动部分包括机构内十字连杆及其底部紧固件；稳态保持部分包括分闸弹簧和分闸助力永磁体组合；供电部分包括电磁线圈引出线和供电双电源；本发明首先通过双电源供电减小电磁机构在合闸保持位置的功率损耗；其次通过双励磁回路设计，在铁芯底部施加永磁体助力，利用永磁体吸力随气隙增大急速衰减的原理，使得在合闸阶段不增大电磁机构负担的同时在分闸阶段增大电磁机构分闸速度。

技术领域

本发明涉及开关电器领域，具体涉及一种双磁路直动式低功耗永磁体分闸助力电磁机构。

背景技术

开关电器是电网安全稳定运行的重要保护装置，承担着确保电能传输的通断、转换等任务，当电网系统出现故障时自动实现故障与电网的分离减小故障危及范围。而电磁机构则是承担和实现开关电器通断的重要装置，电磁机构故名思意即为一种由电磁力作为主要驱动力的合分闸装置，电磁机构一般为单稳态，即分闸稳态。在电磁线圈未通电的情况下电磁机构处于分闸状态使得开关处于断开状态；当电磁线圈通电后在电磁吸力作用下，电磁机构处于合闸状态使得开关处于闭合状态。

然而传统的电磁机构往往体积较大，且在吸合位置时电磁吸力很大裕量很多，因此对于电能有很大程度的浪费；而且为了减少线圈负担，对于分闸反力和吸力的配合往往因不同的开关选择刚刚配合好的数值组合，对于不同的开关以及不同的安装方式下容易出现无法保持分闸稳态的情况，且分闸速度较慢，以上这些情况对于开关电器来说十分不利。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，结合前期大量的研究和试验积累，本发明的目的在于提出一种双磁路直动式低功耗永磁体分闸助力电磁机构，通过双磁路的设计，实现了合闸和分闸过程的磁路分离，在永磁体作用下极大地减小了电磁机构在合闸稳态时的电能消耗，并且提高了电磁机构的分闸速度。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种双磁路直动式低功耗永磁体分闸助力电磁机构，包括导磁回路部分、电磁驱动部分、传动部分、稳态保持部分和供电部分；

所述导磁回路部分包括由铁磁材料制成的轭铁上盖板2、轭铁主体6以及导磁衬套8，所述轭铁上盖板2位于轭铁主体6之上与轭铁主体6通过紧固件或者焊接相连，所述导磁衬套8位于轭铁主体6下方内部与轭铁主体6通过紧固件或者焊接相连接；所述电磁驱动部分包括电磁线圈5、非导磁材料制成的线圈骨架3和导磁材料制成的动铁芯7，所述线圈骨架3位于电磁线圈5和导磁衬套8之间，动铁芯7位于线圈骨架3内；所述电磁线圈5通电后所产生磁场通过导磁衬套8、轭铁主体6、轭铁上盖板2、空气及动铁芯7产生电磁吸力吸引动铁芯7运动；所述传动部分包括位于动铁芯7内的十字连杆1及其底部紧固件9，所述十字连杆1与动铁芯7由紧固件9相紧固连接为一个运动整体；所述稳态保持部分包括套接在十字连杆1上的分闸弹簧4、位于轭铁主体6底部的非导磁框架10和位于非导磁框架10中心的分闸助力永磁体11，所述分闸助力永磁体11嵌入非导磁框架10中，分闸助力永磁体11沿动铁芯7运动方向充磁；所述供电部分包括电磁线圈引出线12和供电双电源13；所述供电双电源13通过电磁线圈引出线12与电磁线圈5连接。

通过对导磁材料制成的动铁芯7与轭铁上盖板2、轭铁主体6以及导磁衬套8的相对位置配合设计，在合闸运动和合闸保持以及分闸运动和保持阶段，分别形成了电磁线圈磁力线回路和永磁体磁力线回路。