[发明专利]一种双稳态永磁机构及其应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关操动机构的技术领域，尤其是涉及一种双稳态永磁机构及其应用方法。

背景技术

目前，永磁操动机构在开关中的应用越来越多，为给开关提供大的行程，往往通过将操作线圈绕线匝数增多、线径增粗、励磁电流增大等方法提供强磁场，为开关开合提供动力。因而该类永磁操动机构往往很高很大，相应开关体积也较大，成本相应增高。而双稳态永磁机构开关分闸、合闸操作时往往需分别给分闸线圈、合闸线圈通电，分合闸时启动电流比较大，而且相应储能电路也比较复杂，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于设计一种双稳态永磁机构及其应用方法，解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种双稳态永磁机构，包括磁芯3、储能装置2、磁控装置、限位装置6和操动杆7；所述磁芯3两端均设有所述操动杆7；所述磁芯3设置在所述磁控装置内，所述操动杆7探出所述磁控装置外；所述操动杆7末端设有所述限位装置6；所述限位装置6与所述磁控装置之间的所述操动杆7上设有所述储能装置2。

优选的，所述磁控装置包括操作线圈1、永磁体4和磁轭5；所述磁轭5内设有所述操作线圈1和所述永磁体4；所述操作线圈1设置在所述磁芯3的两端位置；所述永磁体4围绕在所述磁芯3周围。

优选的，所述操作线圈1包括两组首尾引线相接的操作线圈1。

优选的，所述储能装置2为弹簧；所述弹簧对称的套在所述操动杆7上。

一种双稳态永磁机构的应用方法，包括如下步骤：

步骤M1，在磁控装置中设置两组引出线首尾相接的操作线圈（1）；

当两组首尾引线相接的所述操作线圈（1）未通入电源时，在磁控装置中磁芯（3）所在的位置为原始状态；

当两组首尾引线相接的所述操作线圈1通入电源时，所述磁控装置产生克服所述永磁力的磁场作用力；所述磁场作用力与磁控装置一端的所述储能装置（2）产生与永磁力方向相反的拉力共同作用产生叠加力，所述叠加力驱动所述磁芯（3）向力的作用方向运动，形成第一状态；

步骤M2，在所述两组引出线首尾相接的操作线圈（1）反向通入电源时，所述磁芯（3）返回原始状态；实现所述双稳态永磁机构的应用。

优选的，步骤M1中，形成第一状态的具体实现方法为：

所述磁芯3运动过程中，所述磁控装置另一端的所述储能装置2开始储能并产生阻尼力，减缓所述磁芯3的运动速度，所述磁芯3运动到限位装置6限制的位置时，所述永磁体产生的所述永磁力大于所述储能装置产生的反向作用力，将所述磁芯3保持在第一状态。

优选的，所述磁芯3为可调整长度的磁芯；通过调整所述磁芯3的长度与所述弹簧的弹性系数还可以实现所属原始状态到所述第一状态的行程距离。

本发明的有益效果可以总结如下：

通过发明，和现有技术中的永磁机构相比，可以不增大机构体积的同时增大行程，可使分合闸时启动电流减小，启动时间缩短；在同样启动电流的情况下，提高分闸时的刚分速度；减小永磁操动机构分合闸操作的末速度，从而减小合闸弹跳，提高永磁操动机构的机械寿命；通过发明不需要给分闸线圈、合闸线圈分别通电即可达到分闸、合闸的目的，简化了储能电路，大大降低了成本，扩展了永磁机构应用范围。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

1-操作线圈，2-储能装置，3-磁芯，4-永磁体，5-磁轭，6-限位装置，7-操动杆。

图2为本发明的操作线圈的结构连接示意图。

1a、1b-第一组操作线圈引出线；2a、2b-第二组操作线圈引出线。

图3为本发明的磁芯运动结构对比示意图。

L表示磁芯运动的距离。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。