專利名稱：一種高壓斷路器橫向磁場永磁直線電機操動機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于輸變電設備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種髙壓斷路器橫向磁場永磁直線 電機操動機構(gòu)，適用于斷路器的智能化操作。
背景技術(shù)：
對高壓斷路器而言，要求操動機構(gòu)既能獲得較髙的分合閘速度，又能快速實現(xiàn)自動 重合閘操作。操動機構(gòu)在斷路器中占有重要地位。它不但要保證斷路器長期的動作可靠 性，而且要滿足滅弧特性對操動機構(gòu)的要求。斷路器的分合閘所需時間和速度必須滿足 其開斷和關(guān)合要求，以便快速切除故障而不使故障擴大，保持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，并可減 輕設備、線路的損傷。為此要求斷路器具有良好的操作性能，以滿足上述要求。對于現(xiàn) 有的操動機構(gòu)主要有液壓操動機構(gòu)、彈簧操動機構(gòu)或氣動技術(shù)等，大都由一整套機械裝 置構(gòu)成，零部件多，傳動機構(gòu)復雜，制造工藝要求高，且運動過程不可控。
實用新型內(nèi)容
為解決現(xiàn)有斷路器操動機構(gòu)的不足，本實用新型提供一種用于高壓斷路器的橫向磁 場永磁直線電機操動機構(gòu)，它大大減少了傳統(tǒng)操動機構(gòu)的傳動機構(gòu)部分，利用橫向磁場 永磁直線電機的直線運動直接帶動高壓斷路器的動觸頭分/合閘。
本實用新型的結(jié)構(gòu)是由橫向磁場永磁直線電機和傳動機構(gòu)組成，橫向磁場永磁直 線電機的電機主軸和高壓斷路器的動觸頭通過傳動機構(gòu)連接，在高壓斷路器滅弧室的下 面裝有傳動機構(gòu)，傳動機構(gòu)一端和橫向磁場永磁直線電機的電機主軸相連，另一端與高 壓斷路器滅弧室的動觸頭相連。橫向磁場永磁直線電機在初級鐵心上安裝了永磁體，由 永磁體建立主磁場，在橫向磁場永磁直線電機的電樞繞組中通入直流電，這樣通電導體 在磁場中受到力的作用就驅(qū)動次級鐵心運動，而次級鐵心則通過連桿機構(gòu)帶動斷路器動 觸頭運動。
橫向磁場永磁直線電機包括初級鐵心、永磁體、次級鐵心、電樞繞組、電機主軸， 沿徑向由內(nèi)到外依次分布為電機主軸、次級鐵心、永磁體、電樞繞組、初級鐵心，初 級鐵心由兩塊相對的凹形塊構(gòu)成，兩個凹型塊合到一起呈口型，每個凹形塊是由硅鋼片 疊壓而成若干個槽形結(jié)構(gòu)，初級鐵心的兩塊凹形塊中間設有次級鐵心，在次級鐵心的上 下兩個面上開槽，并且在槽中放置電樞繞組，電樞繞組中通入單相電流，兩個凹形塊連 接之處嵌放有永磁體，永磁體構(gòu)成橫向磁場永磁直線電機的磁極，電樞繞組在槽中按單 層集中整距繞組的方式排列。
本實用新型的優(yōu)點高壓斷路器橫向磁場永磁直線電機操動機構(gòu)克服了傳統(tǒng)操動機 構(gòu)的體積較大、傳動機構(gòu)復雜、響應時間長及運動過程不可控等缺點，突破了傳統(tǒng)意義 上機構(gòu)運動的原理，利用電機自身產(chǎn)生的電磁推力從而帶動斷路器觸頭的分/合閘。有如 下優(yōu)點
(1) 電路結(jié)構(gòu)和磁路結(jié)構(gòu)不在同一平面內(nèi)，不存在相互制約關(guān)系；
(2) 各相之間沒有耦合，便于獨立分析和控制；
(3) 許多參數(shù)彼此相互獨立，參數(shù)選擇的自由度大；
(4) 各相均采用集中繞組，繞組端部小，電機的結(jié)構(gòu)緊湊。
本實用新型采用的橫向磁場永磁電機除了工作可靠穩(wěn)定外還能夠提供較大的力密 度和功率密度，由于減少了復雜的傳動機構(gòu)，使機構(gòu)的質(zhì)量小，運動慣量小，動能大大
減小，使能量損耗小，提高了效率；同時也提高了整個裝置的精度和可靠性，具有高響
應和高精度的特點并且運動過程可控。


圖1是本實用新型中高壓斷路器橫向磁場永磁直線電機操動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理圖，
圖2是本實用新型中橫向磁場永磁直線電機的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中l(wèi)靜觸頭，2滅弧室，3動觸頭，4傳動機構(gòu)，5橫向磁場永磁直線電機，6初級 鐵心，7次級鐵心，8永磁體，9電機主軸，IO電樞繞組。
具體實施方式
對于40.5kV戶內(nèi)真空斷路器，根據(jù)滅弧室對操動機構(gòu)的要求，設計了一種橫向磁 場永磁直線電機操動機構(gòu)，要求橫向磁場永磁直線電機操動機構(gòu)提供的電磁推力達到 3000~6000N，運動速度達到4~6m/s以上，運行時間要小于20ms。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述
本實用新型高壓斷路器橫向磁場永磁直線電機操動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)如附圖l所示，在滅 弧室2的下面裝有傳動機構(gòu)4,傳動機構(gòu)4和橫向磁場永磁直線電機的電機主軸9相連， 電機主軸9帶動傳動機構(gòu)4運動，從而帶動動觸頭3運動，實現(xiàn)斷路器的分/合閘。
橫向磁場永磁直線電機結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括橫向磁場永磁直線電機的初級鐵心6、 次級鐵心7、永磁體8、電機主軸9、電樞繞組10，沿徑向由內(nèi)到外依次分布為電機 主軸9、次級鐵心7、電樞繞組IO、永磁體8、初級鐵心6，初級鐵心6由兩塊相對的凹
形塊構(gòu)成，兩個凹型塊合到一起呈口型，每個凹形塊是由硅鋼片疊壓而成若干個槽形結(jié)
構(gòu)，初級鐵心的兩個凹形塊中間設有次級鐵心7，在次級鐵心7的上下兩個面上開槽， 并且在槽中放置電樞繞組10,電樞繞組10中通入單相電流，兩個凹形塊連接之處嵌放 有永磁體8，永磁體8構(gòu)成橫向磁場永磁直線電機的磁極，電樞繞組在槽中按單層集中 整距繞組的方式排列。在電樞繞組10中通入電流，電流在永磁體產(chǎn)生的磁場中受到安 培力的作用產(chǎn)生電磁推力從而推動次級鐵心7的水平運動。
權(quán)利要求1.一種高壓斷路器橫向磁場永磁直線電機操動機構(gòu)，由橫向磁場永磁直線電機和傳動機構(gòu)組成，其特征在于在高壓斷路器滅弧室的下面裝有傳動機構(gòu)，傳動機構(gòu)一端和橫向磁場永磁直線電機的電機主軸相連，另一端與高壓斷路器滅弧室的動觸頭相連。
專利摘要一種高壓斷路器橫向磁場永磁直線電機操動機構(gòu)，屬于輸變電設備技術(shù)領(lǐng)域，由橫向磁場永磁直線電機和傳動機構(gòu)組成，在滅弧室的下面裝有傳動機構(gòu)，傳動機構(gòu)一端和橫向磁場永磁直線電機的電機主軸相連，另一端與滅弧室的動觸頭相連。橫向磁場永磁直線電機的初級鐵心由兩塊相對的凹形塊構(gòu)成，每個凹形塊是由硅鋼片疊壓而成若干個槽形結(jié)構(gòu)，初級鐵心的中間設有次級鐵心，在次級鐵心的上下兩個面上開槽，并且在槽中放置電樞繞組，兩個凹形塊連接之處嵌放有永磁體，永磁體構(gòu)成電機的磁極，電樞繞組在槽中按單層集中整距繞組的方式排列。本實用新型的優(yōu)點它大大減少了傳統(tǒng)操動機構(gòu)的傳動機構(gòu)部分，利用電機的直線運動直接帶動高壓斷路器的觸頭分/合閘。
文檔編號H01H33/36GK201196928SQ20082001143
公開日2009年2月18日 申請日期2008年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月5日
發(fā)明者徐建源, 李永祥, 莘 林, 馬躍乾 申請人:沈陽工業(yè)大學