一种断路器永磁操作机构

技术领域

本发明涉及电力开关设备技术领域，具体涉及一种用于断路器的永磁操作机构。

背景技术

传统的断路器操作机构多采用弹簧操动机构或电磁操动机构，存在零部件数量多、结构复杂、可靠性低、能耗大等缺点。永磁操作机构利用永磁体产生的磁力保持动铁芯在合闸或分闸位置，具有结构简单、零部件少、可靠性高、能耗低等优点，是断路器操作机构的发展方向。现有的永磁操作机构在合闸保持力、分闸速度、缓冲性能等方面仍有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种断路器永磁操作机构，以解决现有技术中合闸保持力不足、分闸速度慢、缓冲效果差的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种断路器永磁操作机构，包括：

• 静铁芯，其中心设有通孔；
• 动铁芯，可滑动地设置在所述静铁芯的通孔内；
• 永磁体，设置在所述静铁芯的内壁上，用于提供保持磁力；
• 合闸线圈和分闸线圈，分别设置在所述静铁芯的两端；
• 驱动杆，与所述动铁芯相连，用于驱动断路器触头；
• 缓冲装置，设置在所述驱动杆的端部。

进一步地，所述永磁体为环形永磁体，采用钕铁硼材料制成。

进一步地，所述合闸线圈和分闸线圈分别绕制在绝缘骨架上，且与所述静铁芯同轴布置。

进一步地，所述缓冲装置包括缓冲弹簧和阻尼器，用于吸收分闸时的冲击能量。

进一步地，所述动铁芯上设置有导向环，用于保证动铁芯的直线运动精度。

进一步地，所述静铁芯采用软磁合金材料制成，以减少涡流损耗。

附图说明

图1为本发明断路器永磁操作机构的结构示意图。
图2为本发明中静铁芯与永磁体的装配示意图。
图3为本发明中缓冲装置的结构示意图。

图中：1-静铁芯；2-动铁芯；3-永磁体；4-合闸线圈；5-分闸线圈；6-驱动杆；7-缓冲装置；8-导向环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，一种断路器永磁操作机构，包括静铁芯1、动铁芯2、永磁体3、合闸线圈4、分闸线圈5、驱动杆6和缓冲装置7。静铁芯1的中心设有通孔，动铁芯2可滑动地设置在静铁芯1的通孔内。永磁体3设置在静铁芯1的内壁上，采用钕铁硼材料制成的环形永磁体。合闸线圈4和分闸线圈5分别设置在静铁芯1的两端，且绕制在绝缘骨架上，与静铁芯1同轴布置。驱动杆6与动铁芯2相连，用于驱动断路器触头。缓冲装置7设置在驱动杆6的端部，包括缓冲弹簧和阻尼器。动铁芯2上设置有导向环8，用于保证动铁芯2的直线运动精度。静铁芯1采用软磁合金材料制成。

工作原理：

合闸时，向合闸线圈4通入电流，合闸线圈4产生的电磁力克服永磁体3的保持力，驱动动铁芯2向合闸侧运动，直到动铁芯2被永磁体3的磁力保持在合闸位置，此时断路器触头闭合。

分闸时，向分闸线圈5通入电流，分闸线圈5产生的电磁力与永磁体3的磁力方向相反，驱动动铁芯2向分闸侧运动，断路器触头分开。缓冲装置7吸收分闸时的冲击能量，减少振动和噪音。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1. 采用环形钕铁硼永磁体，提供强大的合闸保持力，减少合闸线圈的电流需求，降低能耗。
2. 合闸线圈和分闸线圈同轴布置，结构紧凑，减小体积。
3. 设置缓冲装置，有效吸收分闸冲击能量，提高操作机构的寿命和可靠性。
4. 动铁芯上设置导向环，保证运动精度，减少摩擦和磨损。
5. 静铁芯采用软磁合金材料，减少涡流损耗，提高效率。