[发明专利]一种双向旋转式双稳态永磁操动机构

权利要求书

1.一种双向旋转式双稳态永磁操动机构，用于电磁开关的分合闸操作，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设有合闸永磁体，分闸端部设有分闸永磁体，合闸端部永磁体经合闸磁路产生切向磁力F_p1，分闸端部永磁体经分闸磁路产生切向磁力F_p2；F_p1和F_p2的方向相反；

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；

所述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；

所述操动机构的合闸状态以合闸永磁体磁力维持，分闸状态以分闸永磁体磁力维持。

2.根据权利要求1所述的一种双向旋转式双稳态永磁操动机构，其特征在于：当静铁心的合闸线圈通电时，其磁力线驱动动铁心旋转以执行分闸或合闸操作，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，避免在工作过程形成工作死区。

3.根据权利要求1所述的一种双向旋转式双稳态永磁操动机构，其特征在于：F_p1方向为沿逆时针切向方向；F_p2方向为沿顺时针切向方向；

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、分闸线圈均得电但电流方向相反；合闸磁路中，合闸线圈产生的电磁场与合闸端部永磁体产生的永磁场方向相同，对永磁体磁场起增磁作用，加快合闸磁路磁链的增加；在分闸磁路中，分闸线圈产生的电磁场与分闸端部永磁体产生的永磁场方向相反，对永磁场起去磁作用，加快分闸磁路磁链的衰减以迅速削弱分闸保持力；当F_e1+F_p1大于F_e2+F_p2时，动铁心被驱动并开始沿逆时针方向旋转，带动动触头实现合闸操作；

当执行分闸操作时，动铁心沿顺时针方向旋转，分闸操作时合闸线圈、分闸线圈均得电但电流方向相反；在合闸磁路中，合闸线圈产生的电磁场与合闸端部永磁体产生的永磁场方向相反，对永磁场起去磁作用，加快合闸磁路磁链的衰减，迅速削弱合闸保持力；当F_e2+F_p2大于F_e1+F_p1时，动铁心被驱动并沿顺时针方向旋转，带动动触头实现分闸操作。

4.根据权利要求3所述的一种双向旋转式双稳态永磁操动机构，其特征在于：执行合闸操作时，给合闸线圈通正向电流，给分闸线圈通反向电流；执行分闸操作时，给分闸线圈通正向电流，给合闸线圈通反向电流。

5.根据权利要求3所述的一种双向旋转式双稳态永磁操动机构，其特征在于：在电磁开关保持分闸状态时，分闸线圈、合闸线圈均不通电，分闸气隙近似为零且远小于合闸气隙，分闸磁路的磁阻远小于合闸磁路的磁阻，磁场主要分布于分闸磁路，使F_p2和F_p1的合成矢量磁力沿顺时针方向作用于动铁心，所述弧形限位槽对动铁心限位使其可靠保持在分闸位置。