CN101908420A

CN101908420A - 四线圈解锁式双稳态永磁机构

Info

Publication number: CN101908420A
Application number: CN 201010269307
Authority: CN
Inventors: 吴传渠
Original assignee: Wuxi Kaixuan Motor Co Ltd
Current assignee: Wuxi Kaixuan Motor Co Ltd
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2010-12-08

Abstract

本发明涉及一种四线圈解锁式双稳态永磁机构，其包括机壳，所述机壳的两端设有分别设有下端盖与上端盖；机壳内对应于邻近上端盖的一端设有分闸电磁线圈，机壳内对应于邻近下端盖的一端设有合闸电磁线圈，合闸电磁线圈与分闸电磁线圈间设有若干永磁体；机壳内设有动铁芯，所述动铁芯的一端分别伸入分闸电磁线圈、永磁体及分闸电磁线圈内，另一端穿出上端盖，动铁芯能够相对机壳运动；所述分闸电磁线圈与上端盖间设有合闸解锁线圈，所述合闸解锁线圈与分闸电磁线圈间通过第二绝缘层相隔离；合闸电磁线圈与下端盖间设有分闸解锁线圈，所述分闸解锁线圈与合闸电磁线圈通过第一绝缘层相隔离。本发明结构简单，元件少，使用寿命长，安全可靠。

Description

四线圈解锁式双稳态永磁机构

技术领域

本发明涉及一种永磁机构，尤其是一种四线圈解锁式双稳态永磁机构，属于永磁机构的技术领域。

背景技术

永磁机构作为真空开关的一种驱动元件，结构简单，元器件少，寿命长等特点，越来越受到各开关企业的重视，采用稀土材料永磁体的普通双线圈双稳态永磁机构，吸合力强，但行程较短，起动电流很大，基本超出了合理的数值范围，也给与之配套的电子原器件提出了很高的要求。目前，常用的永磁机构起动电流大，使用寿命短，影响永磁机构的正常使用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种四线圈解锁式双稳态永磁机构，其结构简单，元件少，使用寿命长，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述四线圈解锁式双稳态永磁机构，包括机壳，所述机壳的两端设有分别设有下端盖与上端盖；所述机壳内对应于邻近上端盖的一端设有分闸电磁线圈，机壳内对应于邻近下端盖的一端设有合闸电磁线圈，合闸电磁线圈与分闸电磁线圈间设有若干永磁体；机壳内设有动铁芯，所述动铁芯的一端分别伸入分闸电磁线圈、永磁体及分闸电磁线圈内，另一端穿出上端盖，动铁芯能够相对机壳运动；所述分闸电磁线圈与上端盖间设有合闸解锁线圈，所述合闸解锁线圈与分闸电磁线圈间通过第二绝缘层相隔离；合闸电磁线圈与下端盖间设有分闸解锁线圈，所述分闸解锁线圈与合闸电磁线圈通过第一绝缘层相隔离。

所述永磁体与动铁芯间设有聚磁环，所述永磁体均匀对称分布在聚磁环的外侧；动铁芯能够相对聚磁环移动。所述聚磁环的材料包括铁。

所述永磁体由稀土材料制成。所述合闸电磁线圈与分闸电磁线圈间设有六~十块均匀对称分布的永磁体，所述永磁体的两端分别与合闸电磁线圈及分闸电磁线圈相连。

本发明的优点：分闸电磁线圈与上端盖间设有合闸解锁线圈，合闸电磁线圈与下端盖间设有分闸解锁线圈；当需要进行分闸时，分闸解锁线圈产生的磁动势与永磁体在动铁芯的合闸侧产生的磁动势相平衡，分闸电磁线圈、合闸解锁线圈与永磁体共同作用在动铁芯上，使动铁芯相分闸方向运动；当需要合闸时，合闸解锁线圈产生的磁动势与永磁体在动铁芯的分闸侧产生的磁动势相平衡，合闸电磁线圈、合闸解锁线圈与永磁体共同作用在动铁芯上，使动铁芯向合闸方向运动；启动电流小，加大了动铁芯的行程，结构简单，元件少，使用寿命长，安全可靠。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明包括下端盖1、分闸解锁线圈2、合闸电磁线圈3、机壳4、分闸电磁线圈5、合闸解锁线圈6、上端盖7、聚磁环8、永磁体9、动铁芯10、第一绝缘层11及第二绝缘层12。

如图1所示：所述机壳4的两端分别设有固定连接的上端盖7与下端盖1，所述下端盖1、上端盖7及机壳4间形成安装腔体。机壳4对应于邻近上端盖7的一端设有分闸电磁线圈5及合闸解锁线圈6，所述合闸解锁线圈6与上端盖7相接触；合闸解锁线圈6与分闸电磁线圈5间通过第二绝缘层12相隔离。机壳4内对应于邻近下端盖1的端部设有合闸电磁线圈3与分闸解锁线圈2，所述分闸解锁线圈2与下端盖1相接触。合闸电磁线圈3与分闸解锁线圈2间通过第一绝缘层11相隔离。所述第一绝缘层11与第二绝缘层12均为塑料材料制成，从而分别将合闸电磁线圈3与分闸解锁线圈2、分闸电磁线圈5及合闸解锁线圈6相绝缘隔离。所述分闸电磁线圈5与合闸电磁线圈3间设有聚磁环8，所述聚磁环8采用铁制成，聚磁环8的两端分别与分闸电磁线圈5及合闸电磁线圈3相接触固定。聚磁环8与机壳4的内壁间设置若干均匀对称分布的永磁体9，所述永磁体9为稀土材料制成；永磁体9可以为6~10块；永磁体9通过聚磁环8安装在分闸电磁线圈5及合闸电磁线圈3间，并在机壳4的中心区形成均匀分布的磁场。机壳4内设有动铁芯10，所述动铁芯10呈“凸”字形，并位于机壳4的中心区。动铁芯10的一端分别穿过合闸解锁线圈6、分闸电磁线圈5、聚磁环8、合闸电磁线圈3及分闸解锁线圈2，另一端穿出上端盖7，并能够相对机壳4运动。动铁芯10的两端与下端盖1及上端盖7间均有气隙，从而永磁体9在动铁芯10的两端能够产生相应的磁场。

如图1所示：为动铁芯10处于合闸状态的结构示意图。当永磁机构需要分闸时，动铁芯10需要向分闸侧的方向运动，即向分闸电磁线圈5的方向运动。分闸时，合闸电磁线圈3不带电，且使分闸解锁线圈2、分闸电磁线圈5及合闸解锁线圈6相串联并带电。永磁体9在动铁芯10的两侧分别产生相应的磁场，分闸解锁线圈2通电后，分闸电磁线圈2产生的磁动势能够抵消永磁体9在动铁芯10的合闸侧产生的磁动势；分闸电磁线圈5与合闸解锁线圈6相串联，分闸电磁线圈5与合闸解锁线圈6在动铁芯10的分闸侧共同产生磁动势，且与永磁体9在动铁芯10的分闸侧产生的磁动势共同作用在动铁芯10上，使动铁芯10向分闸方向运动，永磁机构进行分闸；即分闸解锁线圈2、分闸电磁线圈5及合闸解锁线圈6相串联后共同作用在动铁芯10上，提供动铁芯10的分闸驱动力。当永磁机构处于分闸状态，且需要进行合闸时，动铁芯10需要向合闸方向运动，即向合闸电磁线圈3的方向运动。合闸时，分闸电磁线圈5不带电，且合闸电磁线圈3、分闸电磁线圈2及合闸解锁线圈6相串联并带电。合闸解锁线圈6通电后，合闸解锁线圈6产生的磁动势能够抵消永磁体9在动铁芯10的分闸侧产生的磁动势；合闸电磁线圈3与分闸解锁线圈2在动铁芯10的合闸侧产生磁动势，且与永磁体9在动铁芯10的合闸侧产生的磁动势共同作用在动铁芯10上，使动铁芯10向合闸方向运动，永磁机构进行合闸。通过分闸解锁线圈2、合闸电磁线圈3、分闸电磁线圈5及合闸解锁线圈6间的相互配合，能够减小永磁机构的启动电流，增加动铁芯10的行程，具有双稳态。当分闸解锁线圈2、合闸电磁线圈3、分闸电磁线圈5及合闸解锁线圈6都不带电时，永磁体9产生的吸合力能够保证动铁芯10处于稳定状态。

本发明分闸电磁线圈5与上端盖7间设有合闸解锁线圈6，合闸电磁线圈3与下端盖1间设有分闸解锁线圈2；当需要进行分闸时，分闸解锁线圈2产生的磁动势与永磁体9在动铁芯10的合闸侧产生的磁动势相平衡，分闸电磁线5圈、合闸解锁线圈6与永磁体10共同作用在动铁芯10上，使动铁芯10相分闸方向运动；当需要合闸时，合闸解锁线圈6产生的磁动势与永磁体9在动铁芯10的分闸侧产生的磁动势相平衡，合闸电磁线圈3、合闸解锁线圈6与永磁体9共同作用在动铁芯10上，使动铁芯10向合闸方向运动；启动电流小，加大了动铁芯的行程，结构简单，元件少，使用寿命长，安全可靠。

Claims

1.一种四线圈解锁式双稳态永磁机构，包括机壳（4），所述机壳（4）的两端设有分别设有下端盖（1）与上端盖（7）；所述机壳（4）内对应于邻近上端盖（7）的一端设有分闸电磁线圈（5），机壳（4）内对应于邻近下端盖（1）的一端设有合闸电磁线圈（3），合闸电磁线圈（3）与分闸电磁线圈（5）间设有若干永磁体（9）；机壳（4）内设有动铁芯（10），所述动铁芯（10）的一端分别伸入分闸电磁线圈（3）、永磁体（9）及分闸电磁线圈（5）内，另一端穿出上端盖（7），动铁芯（10）能够相对机壳（4）运动；其特征是：所述分闸电磁线圈（5）与上端盖（7）间设有合闸解锁线圈（6），所述合闸解锁线圈（6）与分闸电磁线圈（5）间通过第二绝缘层（12）相隔离；合闸电磁线圈（3）与下端盖（1）间设有分闸解锁线圈（2），所述分闸解锁线圈（2）与合闸电磁线圈（3）通过第一绝缘层（11）相隔离。

2.根据权利要求1所述的四线圈解锁式双稳态永磁机构，其特征是：所述永磁体（9）与动铁芯（10）间设有聚磁环（8），所述永磁体（9）均匀对称分布在聚磁环（8）的外侧；动铁芯（10）能够相对聚磁环（8）移动。

3.根据权利要求2所述的四线圈解锁式双稳态永磁机构，其特征是：所述聚磁环（8）的材料包括铁。

4.根据权利要求1所述的四线圈解锁式双稳态永磁机构，其特征是：所述永磁体（9）由稀土材料制成。

5.根据权利要求1所述的四线圈解锁式双稳态永磁机构，其特征是：所述合闸电磁线圈（3）与分闸电磁线圈（5）间设有六~十块均匀对称分布的永磁体（9），所述永磁体（9）的两端分别与合闸电磁线圈（3）及分闸电磁线圈（5）相连。