[发明专利]单稳态自锁式变气隙永磁操动机构

摘要

本发明公开了属于中、高压电器开关领域的适用于大开距、高电压断路器的一种单稳态自锁式变气隙永磁操动机构，在用于中压断路器时，可以减小激磁电流和加大电磁力，该永磁操动机构主要由磁路系统、传动系统、闭锁系统和支撑系统组成。磁路系统的永久磁铁嵌装在内外静铁芯之间；电磁线圈嵌装于内、外静铁芯和动铁芯构成的线圈槽内，内、外静铁芯和动铁芯之间留有气隙，芯轴从下至上依次穿过锁盘、动铁芯、磁路系统内的分闸弹簧、端盖和限位块后，被一螺母压紧在限位块上，本发明可以更好的控制开关触头的分、合闸速度，减小触头碰撞和弹跳，可适用于不同电压等级的断路器，特别是大开距的高压真空断路器，降低激磁电流和能耗，可靠性更高。

主权项

1.一种单稳态自锁式变气隙永磁操动机构，其特征在于，所述永磁操动机构包括：一个磁路系统，主要由动铁芯(10)、外静铁芯(15)、内静铁芯(17)和永久磁铁(20)组成，在动、静铁芯间设置有气隙(28)，从而构成永磁铁(20)和电磁线圈(13)所产生磁场的通路；在外静铁芯(15)、内静铁芯(17)之间的永久磁铁(20)提供机构合闸状态时的保持力；并且在永磁铁(20)与电磁线圈(13)产生的吸合力下，动铁芯(10)沿同轴的芯轴(8)先向上空行移动一段行程，使气隙(28)改变，可以减小电磁线圈(13)的激磁电流和加大电磁力；一个动力与传动系统，主要由电源线(7)、电磁线圈(13)、分闸弹簧(6)、芯轴(8)，摆脚(4)，拉杆(5)，调节螺母(2)等组成，摆脚(4)、拉杆(5)和调节螺母(2)等传动件均为两件，对称安装；芯轴与动铁芯同轴，且可以相对轴向运动，在线圈通以合闸电流时，动铁芯(10)与芯轴(8)分两步或三步移动，动铁芯可以在基本不受反力的情况下预先行进一段行程，然后通过传动系统拉动芯轴，芯轴追赶动铁芯，直到在合闸到位前夕同步；在分闸位置时，分闸弹簧(6)具有一定的预紧力；当要从合闸位置分开时，使电磁线圈(13)只要通以较小的电流，产生与永久磁铁磁场(20)反向的磁场，将动静铁芯分开；一个闭锁系统，主要由锁盘(9)，锁栓(27)，加力塞(26)，锁销(24)，调节环(22)，止动弹簧(25)，复位弹簧(21)，支撑弹簧(23)组成；锁盘(9)通过螺栓与动铁芯(10)联接在一起，芯轴(8)穿过其中，锁栓(27)一端的方形段与锁盘(9)径向孔的方形段配合，锁栓(27)的光滑圆柱形一端对止动弹簧(25)起导向作用；当机构处于分闸状态时，锁栓(27)楔入芯轴(8)的槽内，同时可以旋合加力塞(26)；拉杆(5)穿过摆脚(4)的键槽形通孔与调节螺母(2)配合，调节螺母(2)在摆脚(4)的“脚掌”起滑块的作用；由于分闸弹簧(6)的反力作用，使芯轴(8)不会向合闸方向运动，而锁栓(27)在止动弹簧(25)的预压作用下，使芯轴(8)与动铁芯(10)不发生相对运动，防止误合闸，保证了永磁机构正常的分、合闸和可靠性；一个支撑系统，由支座(3)，缓冲器组件(1)，限位块(18)，端盖(19)，隔磁板(16)，支架及联接坚固件等组成；支座(3)和隔磁板(16)分别通过螺栓固紧在支架(图中未画出)上，支座(3)用于安装传动系统中的摆脚(4)；缓冲器(1)在分闸时对芯轴(8)起缓冲作用；限位块(18)对芯轴(8)的行程进行限制；端盖(19)用于支承限位块(18)，并对芯轴(8)起导向作用。