專利名稱：高壓真空開關的單穩(wěn)態(tài)永磁機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高壓真空開關的單穩(wěn)態(tài)永磁機構，屬于電器開關設備技術領 域。
背景技術：
高壓開關的一個最基本性能就是機械可靠性，高壓真空開關的優(yōu)異性能使機械及 電壽命從傳統(tǒng)的兩千次躍增為上萬次，沿用傳統(tǒng)的電磁或者彈簧操動機構很難體現出其高 壽命、高可靠性的優(yōu)點。因此需要結構高度簡化、節(jié)能和高可靠性的機構來滿足真空斷路器 的驅動要求。永磁操作機構的出現就是為了解決這一問題。永磁結構采用的是一種全新的 工作原理和結構，工作是主要運動部件只有一個鐵芯，無需機械脫、鎖扣裝置，故障少、具有 較高的可靠性，壽命達到十萬次以上，同時可以控制分合閘相位，實現同步控制，減少過電 壓和涌流對系統(tǒng)的沖擊、減少系統(tǒng)保護的投入，提高系統(tǒng)整體壽命?，F有常見的高壓真空開 關的單穩(wěn)態(tài)永磁機構為線圈中無電流通過時，由永磁作用保持動鐵心保持在上端；分閘時， 在操作線圈中通過特定方向的電流，該電流在動鐵心上端產生與永磁體磁場相反的磁場， 使動鐵心受到的磁吸力減小，當動鐵心受到的向上的合力小于彈簧拉力時，動鐵心向下運 動，實現分閘。在分閘的整個過程中，線圈電流很小，僅需提供一個抵消永久磁鐵的磁場，分 閘能力主要由觸頭彈簧和分閘彈簧提供。當處于分閘位置，在操作線圈中通以與分閘操作 相反的電流，這一電流在靜鐵心上部產生與永磁體磁場方向相同的磁場，在動鐵心下部產 生與永磁體磁場相反的磁場，使動鐵心下端所受到的磁吸力減小。當操作電流增大到一定 值時，向上的電磁合力大于下端的吸力與彈簧的反力，動鐵心向上運動，實現合閘并給分閘 彈簧儲能。但這種結構比較復雜，制作成本較高，且存在運行可靠性不夠的問題，使高壓真 空開關的運行達不到要求。
發(fā)明內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單，運行可靠，制作成本低的高 壓真空開關的單穩(wěn)態(tài)永磁機構，可以克服現有技術的不足。本實用新型的技術方案是它包括殼體，在殼體內設有動鐵芯，在動鐵芯上套接有 永磁體，在動鐵芯的上、下端面分別設有驅動桿和端桿，驅動桿和端桿分別貫穿殼體的上下 端面，在殼體的下端面連接有靜鐵心，在殼體內端桿上套接有彈簧，彈簧的上端面與動鐵芯 的下底面接觸；在殼體內動鐵芯的上半段設有線圈。彈簧的向上支撐彈力大于動鐵芯向下的力。在線圈上流過的電流為瞬時電流。動鐵芯與連接在動鐵芯兩端的驅動桿和端桿為一體結構。與現有技術比較，本實用新型的運動過程如下，在線圈不通電的情況下，彈簧的彈 力克服了永磁體的吸合力與動鐵芯自身的重力，并且使動鐵芯處于上端，高壓真空開關閉 合，當需要斷開高壓開關時，向線圈內瞬時通電，通電方向可使線圈產生一個瞬時的與永磁體磁力線方向相同的磁場，在此情況下動鐵芯向下運動，因與永磁體距離越近，吸合力越 大，向下運動的動鐵芯受到的吸引力大于彈簧的彈力(推力)，這樣在線圈斷電的情況下，動 鐵芯也處于下端，真空永磁開關處于斷開位置，當需要閉合開關時，反向對線圈通電，動鐵 芯恢復原位。本方案中采用的單穩(wěn)態(tài)永磁機構的分合閘速度特性與彈簧機構較為相似，剛分點 前加速，剛分點后減速，既可以做到提高剛分間速度，又可以減小分間末速度，得到較為理 想的分閘速度特性。同時合閘時合閘彈跳很小，實現了高壓真空開關與操動技術較為完美 的結合，由于反向電流很小而且時間也短，對永久磁鐵的影響僅僅是改變了永久磁鐵的工 作點，因此永久磁鐵不會發(fā)生退磁現象，且本實用新型所還具有結構簡單、造價低、運行可 靠等優(yōu)點。

圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
實施例1 殼體1可以采用塑料或陶瓷封裝外觀，在殼體1內放置有動鐵芯2，在動 鐵芯2上套接一個環(huán)形的永磁體3，環(huán)形永磁鐵的N極與S極分別朝向動鐵芯2的上下端 面，在動鐵芯2的上、下端面分別設有驅動桿4和端桿5，驅動桿4與端桿5可以采用整體結 構，也可采用分體連接結構，連接在動鐵芯兩端的驅動桿4和端桿5分別貫穿殼體1的上下 端面，且可上下運動，在殼體1的下端面連接有靜鐵心6，靜鐵心6的位置與永磁體的N極 或S極相對，在殼體1內端桿5上套接一根彈簧7，彈簧7的上端與面與動鐵芯2的下底面 接觸；彈簧7的彈性系數需滿足兩點a在線圈不通電的情況下，動鐵芯處于高位、高壓真空 開關閉合；b在瞬時通電情況下，彈簧壓縮，動鐵芯處于低位，高壓真空開關斷開；同時在殼 體1內動鐵芯2的上半段固定有電磁線圈8，因線圈8長時間通電會使永磁體消磁，在線圈 8上流過的電流為瞬時電流。其具體動作過程為在線圈8不通電的情況下，彈簧7的彈力克服了永磁體3的 吸合力與動鐵芯2自身的重力，并且使動鐵芯2保持在上端，高壓真空開關閉合，當需要斷 開高壓真空開關時，向線圈8內瞬時通電，通電方向可使線圈8產生一個瞬時的與永磁體3 磁力線方向相同的磁場，在此情況下動鐵芯2在磁吸引力的帶動下向下運動，因動鐵芯2與 永磁體3距離越近，吸合力越大，向下運動的動鐵芯2受到的吸引力大于彈簧7的彈力(推 力)，這樣在線圈8斷電的情況下，動鐵芯2也能保持在下端(低位)，真空永磁開關處于斷開 位置，當需要閉合開關時，反向對線圈8瞬時通電，線圈8產生磁力減弱永磁體3的磁力強 度，彈簧7推動動鐵芯2恢復原位(高位)。
權利要求1.一種高壓真空開關的單穩(wěn)態(tài)永磁機構，它包括殼體(1)，其特征在于在殼體(1)內 設有動鐵芯(2)，在動鐵芯(2)上套接有永磁體(3)，在動鐵芯(2)的上、下端面分別設有驅 動桿(4)和端桿(5)，驅動桿(4)和端桿(5)分別貫穿殼體(1)的上下端面，在殼體(1)的下 端面連接有靜鐵心(6)，在殼體(1)內端桿(5)上套接有彈簧(7)，彈簧(7)的上端面與動鐵 芯(2)的下底面接觸；在殼體(1)內動鐵芯(2)的上半段設有線圈(8)。
2.根據權利要求1所述的高壓真空開關的單穩(wěn)態(tài)永磁機構，其特征在于彈簧(7)的向 上支撐彈力大于動鐵芯(2)向下的力。
3.根據權利要求1所述的高壓真空開關的單穩(wěn)態(tài)永磁機構，其特征在于在線圈(8)上 流過的電流為瞬時電流。
4.根據權利要求1所述的高壓真空開關的單穩(wěn)態(tài)永磁機構，其特征在于動鐵芯(2)與 連接在動鐵芯(2)兩端的驅動桿(4)和端桿(5)為一體結構。
專利摘要本實用新型公開了一種高壓真空開關的單穩(wěn)態(tài)永磁機構，它包括殼體(1)，在殼體(1)內設有動鐵芯(2)，在動鐵芯(2)上套接有永磁體(3)，在動鐵芯(2)的上、下端面分別設有驅動桿(4)和端桿(5)，驅動桿(4)和端桿(5)分別貫穿殼體(1)的上下端面，在殼體(1)的下端面連接有靜鐵心(6)，在殼體(1)內端桿(5)上套接有彈簧(7)，彈簧(7)的上端面與動鐵芯(2)的下底面接觸；在殼體(1)內動鐵芯(2)的上半段設有線圈(8)。本方案合閘時合閘彈跳很小，實現了高壓真空開關操動技術較為完美的結合，由于反向電流很小，因此永久磁鐵不會發(fā)生退磁現象。且本實用新型所還具有結構簡單、造價低、運行可考等優(yōu)點。
文檔編號H01H33/666GK201927540SQ201120059738
公開日2011年8月10日 申請日期2011年3月9日 優(yōu)先權日2011年3月9日
發(fā)明者張大虎, 彭長良, 熊舜 申請人:中國振華電子集團百智科技有限公司