CN102683056A - 一种外磁旋转式永磁机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种外磁旋转式永磁机构，属于电器装置制造技术领域，其主要特点是在磁轭上下对应两端固定装有永久磁铁，在磁轭外设有固定夹板，在固定夹板中心通过轴承设有输出传动轴，在磁轭内的输出传动轴上固定设有动铁芯，所述的磁轭是口字形结构，在口字形内两侧设有带斜面结构的凸台，其斜面与动铁芯转动到该极限位置时相互平行。本发明重量轻、摩擦阻力小、加速性能好，***的效率高，而且输出的角度、扭距范围均是可调的。既可做成双稳态也可做成单稳态，且结构简单、标准化程度高、制造成本低，易加工和装配，工作时无燥音，可保证在工作中的稳定性和可靠性。

Description

一种外磁旋转式永磁机构

一、技术领域

本发明涉及一种电器执行装置，尤其涉及一种外磁旋转式永磁机构，属于电器元件制造技术领域，可用于电器、机械、冶金等自动化生产技术领域。

二、背景技术

电路中的断路器分合动作、电器、化工、自动化、机械、冶金等工程领域中电器执行装置都是通过操动机构来实现的，因此操动机构的工作性能和质量的优劣，对断路器的工作性能及自动化、机械、冶金等工程领域的电器执行装置可靠性起着极为重要的作用。开关设备的操动机构需要较多的机械零件组成，这不仅成本高，而且可靠性低，因为故障率上升的可能性是和零件的数量成正比的。目前常用的操作机构有弹簧操动机构和电磁操动机构两种。弹簧操动机构是利用已储能的弹簧为动力使断路器动作的操动机构。弹簧储能通常是由电动机通过减速装置来完成。整个操动机构大致可分为弹簧储能、维持合闸、合闸维持和分闸四个部分。弹簧操动机构的优点是不需要大功率的直流电源，电动机功率小，交直流两用，适宜交流操作，其缺点是结构比较复杂，零件数量多，大约有200个零部件，且要求加工精度高，制造工艺复杂，成本高，机构的可靠性不易保证。

电磁操动机构的优点是结构简单，零件数量少，整个装置约有120个零部件，工作可靠，制造成本低，但其缺点是合闸线圈消耗的功率太大，触头的压力较小，加上机构的笨重，动作时间较长要求用户配备价格昂贵的蓄电池组等。

三、发明内容

本发明的目的就是为了解决现行的铁芯传动而无输出轴的一种传动。现行的高压开关、化工、自动化、机械、冶金等使用的弹簧操动机构、电磁操动机构、永磁操动机构均为直动式，而此永磁操动机构克服了弹簧操动机构、电磁操动机构本身的不足、又兼顾了现有永磁操动机构的可靠性，能很好的解决传动方面的结构，填补了一项技术空白，从而提供一种新的技术方案。

为达到上述目的，本发明可通过以下技术方案来实现：

一种外磁旋转式永磁机构，它是由磁轭、动铁芯及绕在磁轭对应两端上的线圈组成，在磁轭上下对应两端固定装有永久磁铁，在磁轭外设有固定夹板，在固定夹板中心通过轴承设有输出传动轴，在磁轭内的输出传动轴上固定设有动铁芯；所述的磁轭是口字形结构，在口字形内两侧设有带斜面结构的凸台，其斜面与动铁芯转动到该极限位置时相互平行。

在两边重叠加的磁轭之间装有叠加的永久磁铁，其上下两面通过固定夹板固定连接。

本发明是在磁轭片叠加后绕制线圈，可根据参数要求叠加磁轭板和磁铁数量、上下夹板安装输出传动轴孔内装有轴承，可减少输出传动轴的转动摩擦力，输出传动轴对穿于动铁芯和两夹板。整个机构装配时利用两夹板可将所用零配件固定为一整体。

本发明所具有的优点是：结构简单，设计紧凑，布局合理，体积小，制造成本低廉，传动过程耗能小，工作稳定可靠，可大大确保传动轴的工作稳定性和可靠性。

四、附图说明

附图是本发明一种实施例结构示意图。

五、具体实施方式

现在结合附图以具体实施例对本发明做进一步详细说明：

一种外磁旋转式永磁机构，它是在叠加好的特制的磁轭2上左右两侧绕制有线圈4，输出传动轴5装配与动铁芯3上，输出传动轴5既起拨动动铁芯3作用，又起轴的作用，在两边已叠加好的磁轭2之间装有叠加的永久磁铁1，上下两面通过两固定夹板6夹紧，而且两端均镶有轴承。整个机构结构简单，易加工和装配，为旋转传动装置。

永磁机构是在弹簧操动机构和电磁操动机构的基础上，克服其不足，将永久磁铁应用于动机构中。设计中使真空断路器分合闸位置、自动化、机械、冶金等工程领域的电器执行装置的状态保持通过永久磁铁1实现，取代了传统的锁扣装置。这种永磁机构具有永久磁铁1和分闸、合闸控制线圈4，当合闸控制线圈4通电后，它使动铁心3向下运动，并由永久磁铁1保持在合闸位置；当分闸控制线圈通电，动铁心3向反方向运动，同样由永久磁铁1将它保待在另一个工作位置即分闸位置上，也就是说，该机构在控制线圈4不通电流时它的动铁心3有两个稳定工作状态，合闸和分闸。也称双稳态电磁机构、动铁芯3有一个稳定工作状态，合闸和分闸。也称单稳态永磁机构。

工作原理：

外磁旋转式永磁机构可用于高压开关、电工、化工、自动化、机械冶金等技术领域。其工作原理是：在未通电时，输出传动轴5带负载处于一种位置。当给线圈4通电时，动铁芯3在通电线圈4和永久磁铁1的双重作用力下与两边磁轭2的内斜面相接触。磁轭2内做成两斜面形式，其工作面与动铁芯3外形工作面相平行，此结构能使机构在极限位置时可靠合闸和分闸，动铁芯3在传动的过程中，由于两固定夹板6上装有轴承，对穿与两固定夹板6和动铁芯3的输出传动轴5可以说是在无阻力的情况下将能量全部输出，而且输出的角度和扭距可调大调小，在输出传动轴5转止另一个位置时有“位置开关”识别装置已判出装置已处于另一位置，自动将线圈4电源切除，并同时允许另一个位置操作，为机构做下一步操作做好准备。机构在两极限位置时因有永久磁铁1的作用均可可靠的保持，通过不同的参数配合、该机构可以广泛使用于不同的电压等级的断路器的操动机构、及可用于真空断路器、也适用于六氟化硫断路器，也可以用于负荷开关应用；也可以用于化工、自动化***、冶金***、机械***的作为执行元件。可以作为电磁机构的替代品、具有节能、体积小的一系列突出优点。再则有“位置开关”的作用是不会出现随意转动的情况。

两线圈的电流接通与断开可由智能控制单元和遥控开关交替来控制，从而达到使机构安全可靠的处于两极限置。

Claims (2)

1.一种外磁旋转式永磁机构，它是由磁轭(2)、动铁芯(3)及绕在磁轭(2)对应两端上的线圈(4)组成，其特征是：在磁轭(2)上下对应两端固定装有永久磁铁(1)，在磁轭(2)外设有固定夹板(6)，在固定夹板(6)中心通过轴承设有输出传动轴(5)，在磁轭(2)内的输出传动轴(5)上固定设有动铁芯(3)；所述的磁轭(2)是口字形结构，在口字形内两侧设有带斜面结构的凸台，其斜面与动铁芯(3)转动到该极限位置时相互平行。

2.根据权利要求1所述的一种外磁旋转式永磁机构，其特征是在两边重叠加的磁轭(2)之间装有叠加的永久磁铁(1)，其上下两面通过固定夹板(6)固定连接。