单稳态永磁机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单稳态永磁机构，包括上磁轭、永磁体、线圈框架、分合闸线圈、外磁轭、下磁轭、非导磁端盖、分闸弹簧、限位单元和驱动杆，其还包括主动铁芯和辅动铁芯，主动铁芯套装并固定在驱动杆外侧，辅动铁芯设在主动铁芯与上磁轭之间，主动铁芯的高度与辅动铁芯的高度之和大于上磁轭上表面与下磁轭下表面间高度；主动铁芯卡接在下磁轭下表面时，主动铁芯与辅动铁芯相互接触；辅动铁芯卡接在上磁轭上表面时，主动铁芯与辅动铁芯间存在间隙。本实用新型专利技术提高了现有单稳态永磁机构的合闸保持力，提升了分闸速度，降低了分合闸能耗，提高了单稳态永磁机构的性能。

Monostable permanent magnetic mechanism

The utility model discloses a monostable permanent magnetic mechanism, including magnetic yoke, permanent magnet, coil frame, closing coil, magnetic yoke and a lower magnetic yoke and a magnetic cover, brake spring and a limiting unit and a driving rod, which also includes active core and auxiliary moving core, active the iron core is sheathed and fixed on the driving rod lateral auxiliary moving core located in the active core and the upper yoke between the active core height and the auxiliary moving core and the height of the upper yoke is greater than the upper surface and the lower surface of the magnetic yoke height; active core clamping surface of the lower magnetic yoke, the active core and auxiliary the moving core in contact with each other; the auxiliary moving core clamping surfaces of the upper magnetic yoke, the active core and secondary gap exists between the iron cores. The utility model improves the closing force of the existing monostable permanent magnetic mechanism, improves the speed of the brake, reduces the energy consumption of the closing and closing, and improves the performance of the monostable permanent magnetic mechanism.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及断路器生产
，尤其涉及用于断路器生产的一种单稳态永磁机构。
技术介绍
随着电力系统的发展，断路器操动机构故障问题日益突出，永磁机构为断路器的一种新型驱动机构，在国内中压配网系统中已有一定应用，不同于传统弹簧机构或电磁机构，永磁机构是采用永久磁力保持断路器合分闸位置，用电磁力驱动实现断路器分合闸动作的操作机构。永磁机构具有零件少、体积小、结构简单等优势，专利申请CN201220586849.8披露了一种单稳态永磁机构，其通过弹簧的设置，实现对动铁芯的分闸操作，相比市场上常见的双稳态永磁机构，单稳态永磁机构具有更小的体积，同时其能更好的满足断路器的分闸需求；但由于动铁芯质量较大，因此合闸保持力与分闸速度有待进一步提升，对应的分合闸能耗也有待进一步降低。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种合闸保持力更大，分闸速度更快，分合闸能耗更小的单稳态永磁机构。为解决上述技术问题，本技术的技术解决方案是提供一种单稳态永磁机构，包括上磁轭、永磁体、线圈框架、分合闸线圈、外磁轭、下磁轭、非导磁端盖、分闸弹簧、限位单元和驱动杆，其还包括主动铁芯和辅动铁芯，主动铁芯套装并固定在驱动杆外侧，辅动铁芯设在主动铁芯与上磁轭之间，线圈框架环绕在主动铁芯外侧，线圈框架上端固定有永磁体，线圈框架主干缠绕有分合闸线圈，下磁轭固定在线圈框架上，外磁轭包裹在线圈框架外侧，上磁轭和非导磁端盖固定在外磁轭上下两端，分闸弹簧设于非导磁端盖下方，套装在驱动杆外侧并抵压于限位单元。较佳的，限位单元为螺母，驱动杆下端表面设有与螺母对应的螺纹，分闸弹簧的两端分别通过弹簧帽与非导磁端盖和螺母相抵压。较佳的，主动铁芯的高度与辅动铁芯的高度之和大于上磁轭上表面与下磁轭下表面间高度；主动铁芯卡接在下磁轭下表面时，主动铁芯与辅动铁芯相互接触；辅动铁芯卡接在上磁轭上表面时，主动铁芯与辅动铁芯间存在间隙。较佳的，主动铁芯下端设有定位凸台，主动铁芯向上移动时，凸台被下磁轭下表面卡住。较佳的，下磁轭下表面设有与定位凸台相适应的下定位台阶。较佳的，辅动铁芯上下两端分别设有上凸台与下凸台，辅动铁芯向上移动时，下凸台被上磁轭下表面卡住；辅动铁芯向下移动时，上凸台被上磁轭上表面卡住。较佳的，上磁轭上设有与上凸台相适应的上定位台阶。采用上述方案后，本技术提高了现有单稳态永磁机构的合闸保持力，提升了分闸速度，降低了分合闸能耗，提高了单稳态永磁机构的性能。附图说明图1是本技术单稳态永磁机构合闸位置示意图；图2是本技术单稳态永磁机构分闸位置示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详述。本技术所揭示的是一种单稳态永磁机构，如图1、2所示，为本技术的较佳实施例，该单稳态永磁机构包括上磁轭1、永磁体2、线圈框架31、分合闸线圈32、外磁轭5、下磁轭6、非导磁端盖7、分闸弹簧81、螺母83、驱动杆9和铁芯结构，铁芯结构包括主动铁芯42和辅动铁芯41，同时主动铁芯42套装并固定在驱动杆9外侧，带动驱动杆9进行上下移动；而辅动铁芯41则位于主动铁芯42与上磁轭1之间，驱动杆9同样穿过辅动铁芯41，辅动铁芯41活动套接在驱动杆9上，其能根据需求相对驱动杆9进行上下移动。线圈框架31环绕在主动铁芯42外侧，主动铁芯42可相对线圈框架31在其内部腔体内进行上下移动，线圈框架31上端固定有永磁体2，主要用于提供保持力，线圈框架31主干外侧缠绕有分合闸线圈32，线圈通过通电为主动铁芯42提供电磁力，让主动铁芯42带动驱动杆9上下移动，线圈框架31底面还固定有下磁轭6，其外侧包裹有外磁轭5，上磁轭1和非导磁端盖7固定在外磁轭5的上下两端。非导磁端盖7下方设有分闸弹簧81，分闸弹簧81套装在驱动杆9外侧，其两端设有弹簧帽82，上端通过弹簧帽82抵压于非导磁端盖7下表面，下端则通过弹簧帽82抵压于螺母83，驱动杆9下端表面设有与螺母83对应的螺纹，螺母83通过螺纹可以固定在驱动杆9下端不同高度，起到限位作用，装配时需要对分闸弹簧81进行预压，具体的将旋转螺母83使其在合适位置，通过改变螺母83的位置可以改变分闸弹簧81的压缩量从而改变预压力。主动铁芯42和辅动铁芯41为设置于线圈框架31中的圆柱状结构，二者高度之和大于上磁轭1上表面与下磁轭6下表面间高度；主动铁芯42卡接在下磁轭6下表面时，主动铁芯42与辅动铁芯41相互接触；辅动铁芯41卡接在上磁轭1上表面时，主动铁芯42与辅动铁芯41间存在间隙。主动铁芯42下端设有向外侧突出的定位凸台421，下磁轭6为中空的圆环片结构，其内环大小与主动铁芯42径向截面相当，下磁轭6下表面设有与定位凸台421相适应的下定位台阶61，主动铁芯42向上移动时，定位凸台421被下磁轭6的定位台阶61卡住。辅动铁芯41上下两端分别设有向外侧突出的上凸台411与下凸台412，上磁轭1同样为中空的圆环立体结构，其内环大小与辅动铁芯41径向截面相当，上磁轭1表面设有与上凸台411相适应的上定位台阶11，辅动铁芯41向上移动时，下凸台412被上磁轭1下表面卡住；辅动铁芯41向下移动时，上凸台411被上磁轭1上表面卡住。如图1所示，当进行合闸操作时，外部控制电路给分合闸线圈32通电，线圈中电流产生磁场，磁场方向与永磁体2产生的磁场方向相同，分合闸线圈32和永磁体2产生的磁力使主动铁芯42加速向上运动，经过第一段行程后，主动铁芯42和辅动铁芯41相撞并共同向上运动，整个铁芯的速度和受力突然下降，减速运动到第二段行程末段，此时主动铁芯42与辅动铁芯41间不存在间隙，磁场依次经下磁轭6、主动铁芯42、辅动铁芯41、上磁轭1，磁阻低，永磁体2提供的磁力使整个铁芯整体固定在合闸位置，此时分闸弹簧81处于势能存储状态。如图2所示，当进行分闸操作时，外部控制电路给分合闸线圈32通反向电流，此时分合闸线圈32中电流产生磁场的磁场方向与永磁体2产生的磁场方向相反，电磁力抵消永磁保持力。当永磁保持力小于分闸弹簧81的反向作用力时，主动铁芯42和辅动铁芯41整体开始运动，当辅动铁芯41上凸台411被上磁轭1上表面卡住后，辅动铁芯41与主动铁芯42开始分离，之间产生缝隙进而大大增加磁阻，向上的永磁体2磁力迅速减小，电磁力带动主动铁芯42单独迅速运动到分闸位置。以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术的技术范围作任何限制，故但凡依本技术的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本技术专利涵盖的范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单稳态永磁机构，包括上磁轭、永磁体、线圈框架、分合闸线圈、外磁轭、下磁轭、非导磁端盖、分闸弹簧、限位单元和驱动杆，其特征在于，还包括主动铁芯和辅动铁芯，所述主动铁芯套装并固定在所述驱动杆外侧，所述辅动铁芯设在所述主动铁芯与所述上磁轭之间，所述线圈框架环绕在所述主动铁芯外侧，所述线圈框架上端固定有永磁体，所述线圈框架主干缠绕有分合闸线圈，所述下磁轭固定在所述线圈框架上，所述外磁轭包裹在所述线圈框架外侧，所述上磁轭和所述非导磁端盖固定在所述外磁轭上下两端，所述分闸弹簧设于所述非导磁端盖下方，套装在所述驱动杆外侧并抵压于所述限位单元。

【技术特征摘要】
1.一种单稳态永磁机构，包括上磁轭、永磁体、线圈框架、分合闸线圈、外磁轭、下磁轭、非导磁端盖、分闸弹簧、限位单元和驱动杆，其特征在于，还包括主动铁芯和辅动铁芯，所述主动铁芯套装并固定在所述驱动杆外侧，所述辅动铁芯设在所述主动铁芯与所述上磁轭之间，所述线圈框架环绕在所述主动铁芯外侧，所述线圈框架上端固定有永磁体，所述线圈框架主干缠绕有分合闸线圈，所述下磁轭固定在所述线圈框架上，所述外磁轭包裹在所述线圈框架外侧，所述上磁轭和所述非导磁端盖固定在所述外磁轭上下两端，所述分闸弹簧设于所述非导磁端盖下方，套装在所述驱动杆外侧并抵压于所述限位单元。2.根据权利要求1所述的单稳态永磁机构，其特征在于所述限位单元为螺母，所述驱动杆下端表面设有与所述螺母对应的螺纹，所述分闸弹簧的两端分别通过弹簧帽与所述非导磁端盖和所述螺母相抵压。3.根据权利要求1所述的单稳态永磁机构，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雷，郭建炎，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：新型
国别省市：福建;35