[发明专利]一种双向旋转式单稳态永磁操动机构

权利要求书

1.一种双向旋转式单稳态永磁操动机构，用于开关的分合闸操作，其特征在于：所述操动机构包括环形的动铁心和环形动铁心中央位置处的十字形静铁心；十字形静铁心两侧的合闸端部均固定有永磁体，永磁体的磁场产生切向磁力F_p；

操动机构的分闸线圈缠绕于十字形静铁心的竖向臂处，合闸线圈缠绕于十字形静铁心的横向臂处；动铁心的两个合闸齿部与静铁心横向臂的两端部紧邻，动铁心的两个分闸齿部与静铁心竖向臂的两端部紧邻；

电磁开关的动触头设于绝缘非导磁转盘处；电磁开关的动触头与电磁开关的静触头紧邻，动铁心与绝缘非导磁转盘固定连接，动铁心旋转时驱动绝缘非导磁转盘同步转动，使电磁开关的动触头与静触头接合或分离；

所述电磁开关包括绝缘非导磁固定框架，绝缘非导磁转盘的栓形件滑置于绝缘非导磁固定框架的弧形限位槽中，用以固定及限位；

所述绝缘非导磁固定框架的中部设有与绝缘非导磁转盘相连并对其施以切向弹力F_t的弹性件；F_t与F_p的方向相反；

所述操动机构以永磁体磁力保持合闸状态，以弹性件弹力保持分闸状态。

2.根据权利要求1所述的一种双向旋转式单稳态永磁操动机构，其特征在于：当静铁心合闸线圈通电时，其磁力线沿动铁心形成两条并联的闭合磁路，驱动动铁心旋转以执行合闸操作，动铁心通过旋转动作使静铁心上侧与右侧间的总磁阻、静铁心下侧与左侧间的总磁阻均保持不变，以避免分闸线圈、合闸线圈间磁路的耦合。

3.根据权利要求1所述的一种双向旋转式单稳态永磁操动机构，其特征在于：所述永磁体的磁场产生逆时针切向磁力F_p；所述弹性件为扭转弹簧；

当进行合闸操作时，动铁心沿逆时针方向旋转；合闸操作时合闸线圈得电，其磁场的磁力线方向与永磁体磁力线方向相同，从绕有合闸线圈的静铁心右侧合闸端部出发，经过动铁心右侧处的合闸齿部及其轭部，再到动铁心左侧合闸齿部，最后回到静铁心左侧合闸端部，形成两条并联的合闸闭合磁路；合闸闭合磁路产生作用在动铁心上且沿逆时针方向的电磁力F_e1，与永磁体产生的永磁力F_p配合，当F_e1+F_p大于扭转弹簧的反力F_t时，动铁心逆时针旋转驱动合闸；

当进行分闸操作时，动铁心沿顺时针方向旋转；分闸操作时分闸线圈得电，其分闸磁场的磁力线方向与永磁体磁力线方向相反，分闸磁路中，线圈产生的电磁力F_e2沿顺时针切线方向，对永磁体磁场起去磁作用以快速削弱合闸保持力，使扭转弹簧弹力驱动动铁心顺时针复位旋转并完成分闸。

4.根据权利要求3所述的一种双向旋转式单稳态永磁操动机构，其特征在于：合闸操作时同时对分闸线圈、合闸线圈通电进行激磁，以控制两组线圈的合成矢量电磁力，与永磁体和扭转弹簧配合来强化控制矢量合力，精准控制合闸速度，提高开关的合闸性能。

5.根据权利要求4所述的一种双向旋转式单稳态永磁操动机构，其特征在于：分闸操作时，合闸线圈通反向电流，分闸线圈通正向电流。