專利名稱：基于永磁操動(dòng)的數(shù)字化真空斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空斷路器領(lǐng)域，特別涉及基于永磁操動(dòng)的數(shù)字化真空斷路器。
背景技術(shù)：
真空斷路器是主觸頭在高真空環(huán)境中斷開或閉合的一種電器設(shè)備。目前所使用的真空斷路器包括有裝在真空絕緣外殼內(nèi)的動(dòng)觸頭與靜觸頭，外殼內(nèi)為真空，動(dòng)觸頭由連桿與操動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，靜觸頭與需要開關(guān)的電路連接。其特點(diǎn)是真空斷路器能開斷較大的短路電流，但機(jī)械壽命和電壽命比較短，機(jī)械壽命一般僅能達(dá)到一萬次以上，真空斷路器的這個(gè)特點(diǎn)限制了它的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種基于永磁操動(dòng)的數(shù)字化真空斷路器，該型數(shù)字化真空斷路器的機(jī)械特性可控，能根據(jù)操作需要選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)械特性曲線，從而使該型數(shù)字化長(zhǎng)壽命真空斷路器既能分?jǐn)啻蟮亩搪冯娏?，又能達(dá)到比較長(zhǎng)的機(jī)械壽命和電壽命，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)、環(huán)保，并且成本低。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的基于永磁操動(dòng)的數(shù)字化真空斷路器，包括一個(gè)支架1，支架I下端安裝有真空滅弧室10，真空滅弧室10內(nèi)配置有靜觸頭2和與靜觸頭2相配合的動(dòng)觸頭3，動(dòng)觸頭3設(shè)置在一垂直拉桿4上，垂直拉桿4上配置有分閘簧19，垂直拉桿4通過第四活動(dòng)銷11與第一拐臂5連接，第一拐臂5通過第一活動(dòng)銷20與第二拐臂6連接，第三拐臂7的一端通過第三活動(dòng)銷22與第二拐臂6和拉桿8相連接，第三拐臂7的另一端通過第二活動(dòng)銷21連接在支架I上，拉桿8與永磁機(jī)構(gòu)9的導(dǎo)向軸18相連接，永磁機(jī)構(gòu)9的傳力方向與動(dòng)觸頭3的運(yùn)動(dòng)方向成90度,永磁機(jī)構(gòu)9的信息輸入端與永磁機(jī)構(gòu)控制器23的信息輸出端相連接。所述的永磁機(jī)構(gòu)9包括一個(gè)中空的靜鐵芯12,靜鐵芯12內(nèi)設(shè)置有動(dòng)鐵芯14,靜鐵芯12上下兩面設(shè)有處在軸線上的開口 13，動(dòng)鐵芯14上設(shè)有導(dǎo)向軸18，導(dǎo)向軸18兩端從開口 13處伸出靜鐵芯12，在動(dòng)鐵芯14和靜鐵芯12之間設(shè)置有合閘線圈15和開閘線圈16，在合閘線圈15和開閘線圈16之間設(shè)置有永久磁鐵17。所述的永磁機(jī)構(gòu)控制器23包括一個(gè)電源模塊24，電源模塊24的電源輸出端連接到電容器模塊25的輸入端，電容器模塊25的輸出端通過電力電子驅(qū)動(dòng)模塊28與分閘輸出模塊26、合閘輸出模塊27相連，永磁機(jī)構(gòu)控制器23還包括專有控制芯片32，控制芯片32的兩個(gè)信號(hào)輸入端分別與通信模塊33的輸出端和在線編程接口 34相連，控制芯片32的信號(hào)輸出端與光電隔離模塊31的輸入端相連,光電隔離模塊31的輸出端分別與電力電子控制電路29和運(yùn)行狀態(tài)顯示模塊30的輸入端相連接。本發(fā)明基于永磁操動(dòng)的數(shù)字化長(zhǎng)壽命真空斷路器的永磁機(jī)構(gòu)控制器23存儲(chǔ)有多條不同的機(jī)械特性曲線數(shù)據(jù)。永磁機(jī)構(gòu)控制器具有通信接口模塊，能根據(jù)接收到的分合閘指令及相應(yīng)動(dòng)作參數(shù)，在真空斷路器的不同狀態(tài)，以不同的速度分?jǐn)嗷蜷]合真空斷路器，從而減輕真空斷路器動(dòng)觸頭對(duì)靜觸頭的沖擊力，進(jìn)而延長(zhǎng)真空斷路器的使用壽命。


圖I是本發(fā)明適用的真空滅弧室縱向安裝的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明適用的真空滅弧室橫向安裝的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，(a)是側(cè)視圖，(b)是主視圖。圖3是本發(fā)明適用的三相共用一 個(gè)永磁機(jī)構(gòu)且真空滅弧室直動(dòng)安裝的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是永磁機(jī)構(gòu)9的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是永磁機(jī)構(gòu)控制器23的邏輯框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖具體描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及工作原理。參見圖1，基于永磁操動(dòng)的數(shù)字化真空斷路器，包括一個(gè)支架1，支架I下端安裝有真空滅弧室10，真空滅弧室10內(nèi)配置有靜觸頭2和與靜觸頭2相配合的動(dòng)觸頭3，動(dòng)觸頭3設(shè)置在一垂直拉桿4上，垂直拉桿4上配置有分閘簧19，垂直拉桿4通過第四活動(dòng)銷11與第一拐臂5連接，第一拐臂5通過第一活動(dòng)銷20與第二拐臂6連接，第三拐臂7的一端通過第三活動(dòng)銷22與第二拐臂6和拉桿8相連接，第三拐臂7的另一端通過第二活動(dòng)銷21連接在支架I上，拉桿8與永磁機(jī)構(gòu)9的導(dǎo)向軸18相連接,永磁機(jī)構(gòu)9的傳力方向與動(dòng)觸頭3的運(yùn)動(dòng)方向成90度,永磁機(jī)構(gòu)9的信息輸入端與永磁機(jī)構(gòu)控制器23的信息輸出端相連接，真空滅弧室10縱向安裝。圖2是本發(fā)明適用的真空滅弧室10橫向安裝的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明適用的三相共用一個(gè)永磁機(jī)構(gòu)9且真空滅弧室10直動(dòng)安裝的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖4,所述的永磁機(jī)構(gòu)9包括一個(gè)中空的靜鐵芯12,靜鐵芯12內(nèi)設(shè)置有動(dòng)鐵芯14，靜鐵芯12上下兩面設(shè)有處在軸線上的開口 13，動(dòng)鐵芯14上設(shè)有導(dǎo)向軸18，導(dǎo)向軸18兩端從開口 13處伸出靜鐵芯12，在動(dòng)鐵芯14和靜鐵芯12之間設(shè)置有合閘線圈15和開閘線圈16，在合閘線圈15和開閘線圈16之間設(shè)置有永久磁鐵17。參見圖5,所述的永磁機(jī)構(gòu)控制器23包括一個(gè)電源模塊24,電源模塊24的電源輸出端連接到電容器模塊25的輸入端，電容器模塊25的輸出端通過電力電子驅(qū)動(dòng)模塊28與分閘輸出模塊26、合閘輸出模塊27相連，永磁機(jī)構(gòu)控制器23還包括專有控制芯片32，控制芯片32的兩個(gè)信號(hào)輸入端分別與通信模塊33的輸出端和在線編程接口 34相連，控制芯片32的信號(hào)輸出端與光電隔離模塊31的輸入端相連,光電隔離模塊31的輸出端分別與電力電子控制電路29和運(yùn)行狀態(tài)顯示模塊30的輸入端相連接。本發(fā)明的工作原理是當(dāng)基于永磁操動(dòng)的數(shù)字化真空斷路器進(jìn)行分閘和合閘操作時(shí)，控制命令通過永磁機(jī)構(gòu)控制器23的通信模塊模塊33進(jìn)入，送到專用控制芯片32，專用控制芯片32將調(diào)制后的線圈電流信號(hào)通過光電隔離模塊31、電力電子控制電路29、電力電子驅(qū)動(dòng)模塊28、分閘輸出模塊26 (或合閘輸出模塊27)送給圖4中的分閘線圈15 (或合閘線圈16)，使得真空斷路器此時(shí)的分(合)閘速度較低，在分(合)閘過程中對(duì)真空滅弧室10中的波紋管的機(jī)械沖擊力最小，進(jìn)而延長(zhǎng)真空斷路器的機(jī)械壽命和使用壽命。
當(dāng)基于永磁操動(dòng)的數(shù)字化真空斷路器進(jìn)行故障分閘時(shí)，控制命令通過永磁機(jī)構(gòu)控制器23的通信模塊33進(jìn)入，送到專用控制芯片32，此時(shí)專用控制芯片32不對(duì)線圈電流信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，不加任何延時(shí)的把線圈電流信號(hào)送給圖4中的分閘線圈15，這樣，真空斷路器
就能以最快的速度分閘。
權(quán)利要求
1.基于永磁操動(dòng)的數(shù)字化真空斷路器，其特征在干，包括一個(gè)支架(I)，支架(I)下端安裝有真空滅弧室(10 )，真空滅弧室(10 )內(nèi)配置有靜觸頭(2 )和與靜觸頭(2 )相配合的動(dòng)觸頭(3)，動(dòng)觸頭(3)設(shè)置在一垂直拉桿(4)上，垂直拉桿(4)上配置有分閘簧(19)，垂直拉桿(4)通過第四活動(dòng)銷(11)與第一拐臂(5)連接，第一拐臂(5)通過第一活動(dòng)銷(20)與第ニ拐臂(6)連接，第三拐臂(7)的一端通過第三活動(dòng)銷(22)與第二拐臂(6)和拉桿(8)相連接，第三拐臂(7)的另一端通過第二活動(dòng)銷(21)連接在支架(I)上，拉桿(8)與永磁機(jī)構(gòu)(9)的導(dǎo)向軸(18)相連接，永磁機(jī)構(gòu)(9)的傳カ方向與動(dòng)觸頭(3)的運(yùn)動(dòng)方向成90度，永磁機(jī)構(gòu)(9)的信息輸入端與永磁機(jī)構(gòu)控制器(23)的信息輸出端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于永磁操動(dòng)的數(shù)字化真空斷路器，其特征在于，所述的永磁機(jī)構(gòu)(9)包括ー個(gè)中空的靜鐵芯(12)，靜鐵芯(12)內(nèi)設(shè)置有動(dòng)鐵芯(14)，靜鐵芯(12)上下兩面設(shè)有處在軸線上的開ロ( 13)，動(dòng)鐵芯(14)上設(shè)有導(dǎo)向軸(18)，導(dǎo)向軸(18)兩端從開ロ(13)處伸出靜鐵芯(12)，在動(dòng)鐵芯(14)和靜鐵芯(12)之間設(shè)置有合閘線圈(15)和開閘線<圈(16)，在合閘線圈(15)和開閘線圈(16)之間設(shè)置有永久磁鐵(17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于永磁操動(dòng)的數(shù)字化真空斷路器，其特征在于，所述的永磁機(jī)構(gòu)控制器(23)包括ー個(gè)電源模塊(24)，電源模塊(24)的電源輸出端連接到電容器模塊(25)的輸入端，電容器模塊(25)的輸出端通過電カ電子驅(qū)動(dòng)模塊(28)與分閘輸出模塊(26)、合閘輸出模塊(27)相連，永磁機(jī)構(gòu)控制器(23)還包括專有控制芯片(32)，控制芯片(32)的兩個(gè)信號(hào)輸入端分別與通信模塊(33)的輸出端和在線編程接ロ(34)相連，控制芯片(32)的信號(hào)輸出端與光電隔離模塊(31)的輸入端相連,光電隔離模塊(31)的輸出端分別與電力電子控制電路(29)和運(yùn)行狀態(tài)顯示模塊(30)的輸入端相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于永磁操動(dòng)的數(shù)字化真空斷路器，其特征在于，真空滅弧室(10)橫向安裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于永磁操動(dòng)的數(shù)字化真空斷路器，其特征在于，真空滅弧室(10)縱向安裝。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于永磁操動(dòng)的數(shù)字化真空斷路器，其特征在于，三相共用ー個(gè)永磁機(jī)構(gòu)(9)且真空滅弧室(10)直動(dòng)安裝。
全文摘要
基于永磁操動(dòng)的數(shù)字化真空斷路器，包括真空滅弧室，真空滅弧室內(nèi)配置有靜觸頭和動(dòng)觸頭，垂直拉桿與第一拐臂連接，第一拐臂的一端與第二拐臂和拉桿相連接，拉桿與永磁機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向軸相連接，永磁機(jī)構(gòu)的信息輸入端與永磁機(jī)構(gòu)控制器的信息輸出端相連接，當(dāng)進(jìn)行分閘和合閘操作時(shí)，控制命令通過永磁機(jī)構(gòu)控制器的通信模塊進(jìn)入，送給分閘線圈或合閘線圈，使得真空斷路器此時(shí)的分(合)閘速度較低，當(dāng)基于永磁操動(dòng)的數(shù)字化真空斷路器進(jìn)行故障分閘時(shí)，控制命令送到專用控制芯片，此時(shí)專用控制芯片不對(duì)線圈電流信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，不加任何延時(shí)的把線圈電流信號(hào)送給分閘線圈，這樣，真空斷路器就能以最快的速度分閘，本發(fā)明延長(zhǎng)了真空斷路器的使用壽命。
文檔編號(hào)H01H33/66GK102820166SQ201210259320
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者鄭士泉, 姬勞, 張日強(qiáng), 袁明輝, 楊文海 申請(qǐng)人:西安通大思源電器有限公司