[发明专利]一种低压真空接触器小型化电磁操动机构

说明书

本发明公开一种低压真空接触器小型化电磁操动机构，尤其是适用于低压真空接触器和对体积有要求的工作场合。其特点是通过在传统的电磁操动机构的上部增加永磁辅助机构，能够在实现吸力特性与反力特性高度匹配的同时，大大减小了电磁操动机构的体积。该电磁操动机构的由静铁心、导杆衬套、磁套、动铁心衬套、动铁心、导杆、固定销、分闸弹簧、线圈骨架、线圈、永磁体、顶盖、磁轭构成。通过合理的设计永磁体的磁路，使得操动机构产生的力特性与真空灭弧室的自闭力与波纹管力特性随位移变化趋势一致，为接触器操动机构的小型化提供了一种新型且巧妙的方法。

技术领域

本发明涉及一种电磁操动机构，具体来讲，是一种低压真空接触器小型化电磁操动机构，尤其适用于对体积有要求的低压真空接触器。

背景技术

接触器用以控制电路的频繁开断，对供电系统的运行可靠性至关重要。相比于空气接触器，真空接触器在真空介质中灭弧，具有开断容量大、重量轻、体积小、可靠性高、宜频繁操作等优点，在各种配电系统中已经得到了大量的应用。

为保证寿命，真空灭弧室的波纹管自由态常位于合闸位置，在分闸位置上波纹管被压缩，产生作用在动触头上的阻碍分闸的力。另外，动触头还由于真空灭弧室内外压差而受到恒定的阻碍分闸的自闭力。对于低压真空接触器而言，这两个力造成的阻碍分闸的效果十分恶劣。

目前市面上可见的真空接触器多采用分闸弹簧来达到分闸和分闸保持的目的。由于分闸弹簧所提供的分闸力的特性不能很好地贴合真空灭弧室的负载反力特性，因此所需要的分闸弹簧往往很大，真空接触器的反力特性很大。从而需要很大的线圈来压缩分闸弹簧使其储能并完成合闸和合闸保持，使得接触器结构笨重。

然而在一些应用场景中尤其是航空航天领域，对接触器的体积和重量提出了很高的要求，真空接触器小型化问题亟待解决。

发明内容

针对接触器对操动机构有小型化的要求下，本发明提出一种与低压真空接触器灭弧室的自闭力与波纹管力特性随位移变化趋势一致的永磁辅助分闸的小型化电磁操动机构。

本发明一种低压真空接触器小型化电磁操动机构，合闸状态下，通过电磁线圈产生的吸力实现合闸保持。分闸状态下，真空灭弧室动铁心上所受的自闭力和波纹管弹力阻碍分闸保持；由此依靠永磁体提供的吸力和分闸弹簧的弹力实现分闸状态的保持；具体结构包括静铁心、磁套、动铁心、导杆、分闸弹簧、线圈、永磁体、顶盖与磁轭。

所述静铁心与动铁心套于导杆上下部分，动铁心与导杆间通过固定销固定；静铁心与动铁心两者间设置有弹簧，两者外套有线圈，线圈外侧套有磁套。

磁套底端与静铁芯的底座固定，顶部开孔套于动铁心上部，通过动铁心外壁上的台肩限位。合闸时，动铁心下表面与静铁心上表面碰撞，实现合闸定位，分闸弹簧在分闸位置上处于预压缩状态。分闸过程中，弹簧释放能量帮助分闸，动铁心上台肩与磁套顶部配合，实现分闸定位。

所述分闸弹簧套于导杆上，位于动铁心与静铁心之间，动铁心上方由下至上依次设置有相互固定的磁轭、永磁体与顶盖；顶盖外围周向与磁套间固定。

上述动铁心上方依次安装有固定为一体的磁轭、永磁体与顶盖。其中，磁轭套于导杆上端；永磁体与顶盖上开有供导杆穿过的开孔。

磁轭、永磁体与上盖间通过形状匹配的铝制壳套套于三者之上，随后通过螺钉将壳套固定于顶盖端面，实现三者间固定。永磁体通过顶盖与磁轭产生的吸力与所述低压真空接触器灭弧室的自闭力与波纹管产生的反力特性变化趋势一致，使得整个电磁操动机构的特性与低压真空接触器配合良好。

本发明的优点在于：

1、本发明低压真空接触器小型化电磁操动机构，相比于传统方法中仅采用分闸弹簧作为返回装置的方法，采用永磁辅助机构辅助分闸，经过设计的永磁吸力特性可以匹配真空接触器灭弧室自闭力与波纹管的力特性，且随动铁心运动的位移力特性变化趋势一致，使得电磁机构提供的吸力大大减小。