一種非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)，包括傳動(dòng)桿、主快速斥力單元、次快速斥力單元和緩沖單元。主快速斥力單元由可動(dòng)斥力線圈和第一固定斥力線圈組成。次快速斥力單元由可動(dòng)斥力鋁盤和第二固定斥力線圈組成。其中，可動(dòng)斥力線圈和可動(dòng)斥力鋁盤固定在傳動(dòng)桿上，第一固定斥力線圈和第二固定斥力線圈固定在斥力機(jī)構(gòu)線圈安裝板上。本發(fā)明提供的非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)充分利用線圈-線圈式斥力結(jié)構(gòu)在大負(fù)載下高效率的特點(diǎn)來(lái)提高斥力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)效率，同時(shí)通過(guò)減少斥力盤與斥力線圈、斥力線圈與斥力線圈間的碰撞來(lái)延長(zhǎng)斥力機(jī)構(gòu)壽命。用戶可以針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)合需求靈活選擇分閘單元與合閘單元。該非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作迅速；驅(qū)動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)，操作靈活。
【專利說(shuō)明】一種非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于斥力機(jī)構(gòu)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 斷路器是電力系統(tǒng)的重要開(kāi)關(guān)電器，因其在電力系統(tǒng)中的控制功能和保護(hù)功能無(wú) 以替代，斷路器的可靠運(yùn)行顯得日益重要。鑒于此形勢(shì)，國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議（CIGRE)曾在全世 界范圍內(nèi)進(jìn)行了數(shù)次調(diào)查，調(diào)查表明：斷路器的大多數(shù)故障屬機(jī)械性質(zhì)，主要包括其操作機(jī) 構(gòu)、監(jiān)測(cè)裝置、輔助裝置。隨著電壓等級(jí)升高，斷路器操作機(jī)構(gòu)的元件數(shù)量會(huì)增多，因此發(fā)生 故障的機(jī)率將會(huì)更高。
[0003] 傳統(tǒng)操作機(jī)構(gòu)由于動(dòng)作環(huán)節(jié)多、累計(jì)運(yùn)動(dòng)公差大使其響應(yīng)時(shí)間分散性大、分合閘 時(shí)間較長(zhǎng)，并且容易受各自特性影響而發(fā)生故障。隨著電子控制技術(shù)的發(fā)展，電子操作機(jī)構(gòu) 應(yīng)運(yùn)而生，特別是新型永磁操作機(jī)構(gòu)出現(xiàn)后，使電子操作理論在電氣開(kāi)關(guān)方面有了廣泛實(shí) 踐和應(yīng)用。永磁操作機(jī)構(gòu)有諸多優(yōu)點(diǎn)，如傳動(dòng)部件簡(jiǎn)單、運(yùn)動(dòng)速度較快、可控性較好等優(yōu)點(diǎn)， 在一定程度上適應(yīng)了現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展新要求。同時(shí)，另外一種電子操作機(jī)構(gòu)--電磁斥 力機(jī)構(gòu)的研究也在國(guó)內(nèi)外悄然興起。由于其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)械延遲時(shí)間短，初始運(yùn)動(dòng)速度 快，控制性好的優(yōu)點(diǎn)，使得它在快速開(kāi)關(guān)研究方面引起了人們極大關(guān)注。
[0004] 現(xiàn)有電磁斥力機(jī)構(gòu)多是線圈-盤式結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)效率較低；同時(shí)，頻繁的高速運(yùn)動(dòng)對(duì) 于斥力機(jī)構(gòu)各方面的強(qiáng)度都有較高的要求，因此斥力線圈的壽命一般都有限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明的目的是提供一種非對(duì)稱斥力機(jī) 構(gòu)，能夠提高斥力機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)效率，同時(shí)能夠在一定程度上提高斥力機(jī)構(gòu)的壽命。
[0006] 本發(fā)明提供了一種非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)，包括傳動(dòng)桿、主快速斥力單元、次快速斥力單 元和緩沖單元；所述主快速斥力單元包括反向串聯(lián)連接的第一固定斥力線圈和可動(dòng)斥力線 圈，所述可動(dòng)斥力線圈固定在所述傳動(dòng)桿上；所述次快速斥力單元包括可動(dòng)斥力鋁盤和第 二固定斥力線圈，所述可動(dòng)斥力鋁盤固定在所述傳動(dòng)桿上；所述緩沖單元包括用于對(duì)所述 傳動(dòng)桿進(jìn)行緩沖的緩沖裝置和用于對(duì)所述傳動(dòng)桿的位置進(jìn)行限位的限位裝置。
[0007] 其中，所述可動(dòng)斥力線圈的外形尺寸與所述第一固定斥力線圈的外形尺寸一致。
[0008] 其中，所述可動(dòng)斥力鋁盤的外形尺寸和第二固定斥力線圈的外形尺寸比所述第一 固定斥力線圈的外形尺寸小。
[0009] 其中，所述可動(dòng)斥力鋁盤的外徑與所述第二固定斥力線圈的外徑保持一致。
[0010] 其中，當(dāng)對(duì)分閘速度要求較高時(shí)，所述主快速斥力單元作為分閘單元，所述次快速 斥力單元作為合閘單元；所述主快速斥力單元設(shè)置于所述次快速斥力單元的上方。
[0011] 其中，工作時(shí)，當(dāng)快速開(kāi)關(guān)需要分閘時(shí)，供電裝置向所述主快速斥力單元中的所述 第一固定斥力線圈和所述可動(dòng)斥力線圈放電，兩個(gè)線圈內(nèi)通過(guò)的脈沖電流方向相反，由電 流產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)呈反向關(guān)系；兩個(gè)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生推斥力，推動(dòng)所述可動(dòng)斥力線圈向 下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述傳動(dòng)桿向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)所述次快速斥力單元中的所述可動(dòng)斥力鋁盤 也隨著所述傳動(dòng)桿向下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)所述傳動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)到一定開(kāi)距以后，所述緩沖裝置會(huì)對(duì)所述 傳動(dòng)桿進(jìn)行緩沖；當(dāng)所述傳動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)到斥力機(jī)構(gòu)分閘額定開(kāi)距以后，所述限位裝置又對(duì)所 述傳動(dòng)桿的位置進(jìn)行限位，減小所述次快速斥力單元中的所述可動(dòng)斥力鋁盤對(duì)所述第二固 定斥力線圈的碰撞，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)所述可動(dòng)斥力鋁盤和所述第二固定斥力線圈的目的。
[0012] 其中，工作時(shí)，當(dāng)快速開(kāi)關(guān)需要合閘時(shí)，供電裝置對(duì)所述次快速斥力單元中的第二 固定斥力線圈進(jìn)行放電，第二固定斥力線圈中產(chǎn)生高頻電流和高頻磁場(chǎng)；在高頻磁場(chǎng)的作 用下，次快速斥力單元中的所述可動(dòng)斥力鋁盤感應(yīng)出與所述第二固定斥力線圈中反向的渦 流，第二固定斥力線圈中的電流和可動(dòng)斥力鋁盤中的渦流各自產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈反向關(guān)系，兩 個(gè)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生推斥力；推斥力推動(dòng)所述次快速斥力單元中的所述可動(dòng)斥力鋁盤向上 運(yùn)動(dòng)，所述可動(dòng)斥力錯(cuò)盤帶動(dòng)所述傳動(dòng)桿向上運(yùn)動(dòng)，所述傳動(dòng)桿帶動(dòng)所述主快速斥力單元 中的所述可動(dòng)斥力線圈也向上運(yùn)動(dòng)。
[0013] 其中，當(dāng)對(duì)合閘速度要求較高時(shí)，所述主快速斥力單元作為合閘單元，所述次快速 斥力單元作為分閘單元；所述次快速斥力單元設(shè)置于所述主快速斥力單元的上方。
[0014] 其中，工作時(shí)，當(dāng)快速開(kāi)關(guān)需要分閘時(shí)，供電裝置向所述次快速斥力單元中的所述 第二固定斥力線圈放電，第二固定斥力線圈中產(chǎn)生高頻電流和高頻磁場(chǎng)；在高頻磁場(chǎng)的作 用下，所述次快速斥力單元中的可動(dòng)斥力鋁盤感應(yīng)出與所述第二固定斥力線圈中反向的渦 流，第二固定斥力線圈中的線圈電流和可動(dòng)斥力鋁盤中的渦流各自產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈反向關(guān) 系，磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生推斥力；推斥力推動(dòng)所述次快速斥力單元中的所述可動(dòng)斥力鋁盤向 下運(yùn)動(dòng)，所述可動(dòng)斥力鋁盤帶動(dòng)所述傳動(dòng)桿向下運(yùn)動(dòng)，所述傳動(dòng)桿帶動(dòng)所述主快速斥力單 元中的所述可動(dòng)斥力線圈也向下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)所述傳動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)到一定開(kāi)距后，所述緩沖裝置對(duì) 所述傳動(dòng)桿進(jìn)行緩沖；當(dāng)所述傳動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)到斥力機(jī)構(gòu)分閘額定開(kāi)距后，所述限位裝置對(duì)所 述傳動(dòng)桿的位置進(jìn)行限位，減小所述主快速斥力單元中的所述可動(dòng)斥力線圈對(duì)所述第一固 定斥力線圈的碰撞，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)所述可動(dòng)斥力線圈和所述第一固定斥力線圈的目的。
[0015] 其中，工作時(shí)，當(dāng)快速開(kāi)關(guān)需要合閘時(shí)，向所述主快速斥力單元中的所述第一固定 斥力線圈和所述可動(dòng)斥力線圈放電，兩個(gè)線圈內(nèi)通過(guò)的脈沖電流方向相反，由電流產(chǎn)生的 高頻磁場(chǎng)呈反向關(guān)系；兩個(gè)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生推斥力，推動(dòng)所述可動(dòng)斥力線圈向上運(yùn)動(dòng)，帶 動(dòng)所述傳動(dòng)桿向上運(yùn)動(dòng)，所述次快速斥力單元中的所述可動(dòng)斥力錯(cuò)盤也隨著傳動(dòng)桿向上運(yùn) 動(dòng)，最后順利合閘。
[0016] 本發(fā)明充分利用線圈-線圈式斥力結(jié)構(gòu)在大負(fù)載下優(yōu)良的驅(qū)動(dòng)效率來(lái)提高斥力 機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)效率。同時(shí)減小所述次快速斥力單元的驅(qū)動(dòng)組件尺寸和驅(qū)動(dòng)速度以保護(hù)斥力機(jī) 構(gòu)的部件，延長(zhǎng)斥力機(jī)構(gòu)壽命。本發(fā)明采用非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在提高驅(qū)動(dòng)效率的同時(shí)能夠延長(zhǎng)斥 力機(jī)構(gòu)的壽命。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)分閘速度要求較高的非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)處于合閘位 的不意圖；
[0018] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)分閘速度要求較高的非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)處于分閘位 的不意圖；
[0019] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)合閘速度要求較高的非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)處于合閘位 的不意圖；
[0020] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)合閘速度要求較高的非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)處于分閘位 的示意圖。
[0021] 圖中1為傳動(dòng)桿；2為主快速斥力單元，3為次快速斥力單元，4為緩沖單元，21為 第一固定斥力線圈，22為可動(dòng)斥力線圈，31為可動(dòng)斥力鋁盤，32為第二固定斥力線圈，41為 緩沖裝置，42為限位裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0023] 圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)分閘速度要求較高的非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)處于合 閘位的示意圖，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：
[0024] 非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)桿1、主快速斥力單元2、次快速斥力單元3、緩沖單元4。 主快速斥力單元2包括可動(dòng)斥力線圈22和第一固定斥力線圈21 ;次快速斥力單元3包括 可動(dòng)斥力鋁盤31和第二固定斥力線圈32 ;緩沖單元4包括緩沖裝置41和限位裝置42?？?動(dòng)斥力線圈22和可動(dòng)斥力鋁盤31固定在傳動(dòng)桿1上，第一固定斥力線圈21和第二固定斥 力線圈32固定在斥力機(jī)構(gòu)線圈安裝板上。主快速斥力單元2和次快速斥力單元3用于承 擔(dān)快速合閘和快速分閘的任務(wù)，如對(duì)分閘速度有較高要求，則選擇主快速斥力單元2作為 分閘單元，選擇次快速斥力單元3作為合閘單元；如對(duì)合閘速度有較高要求，則選擇主快速 斥力單元2作為合閘單元，選擇次快速斥力單元3作為分閘單元。緩沖單元4主要在機(jī)構(gòu) 分閘時(shí)起緩沖和限位作用。該非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)充分利用線圈-線圈式斥力結(jié)構(gòu)在大負(fù)載下 高效率的特點(diǎn)來(lái)提高斥力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)效率，同時(shí)通過(guò)減少斥力盤與斥力線圈、斥力線圈與斥 力線圈間的碰撞來(lái)延長(zhǎng)斥力機(jī)構(gòu)壽命。用戶可以針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)合需求靈活選擇分閘單元與合 閘單元。該非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作迅速；驅(qū)動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)，操作靈活。
[0025] 其中，可動(dòng)斥力線圈和第一固定斥力線圈使用驅(qū)動(dòng)效率較高的線圈。在此我們定 義兩個(gè)線圈外形比例參量來(lái)表征斥力線圈的驅(qū)動(dòng)效率，α為線圈高度與線圈平均直徑的 比；β為線圈徑向厚度與線圈平均直徑的比。經(jīng)過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，線圈的外形比例系數(shù) α越小、β越大，斥力機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)效率越高。因此主快速斥力單元的可動(dòng)斥力線圈和第一 固定斥力線圈選取在滿足做工條件下外形比例參數(shù)α盡可能小，β盡可能大的線圈規(guī)格。 為了驅(qū)動(dòng)效率的最大化，可動(dòng)斥力線圈的外形尺寸與第一固定斥力線圈保持一致。
[0026] 其中，可動(dòng)斥力鋁盤和第二固定斥力線圈比主快速斥力單元中第一固定斥力線圈 的尺寸規(guī)格小。次快速斥力單元的驅(qū)動(dòng)效率主要由第二固定斥力線圈決定，次快速斥力單 元的目的是為了能以相對(duì)較低的速度可靠完成正常的分合閘。因此第二固定斥力線圈選取 外徑比第一固定斥力線圈小，驅(qū)動(dòng)效率比第一固定斥力線圈低的規(guī)格的線圈，這樣可以一 定程度上簡(jiǎn)化斥力機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)?？蓜?dòng)斥力盤選取鋁盤，鋁盤的動(dòng)質(zhì)量較小且驅(qū)動(dòng)效率也能 滿足要求，為了在此條件下的驅(qū)動(dòng)效率最大化，可動(dòng)斥力鋁盤的外徑與第二固定斥力線圈 保持一致。
[0027] 本發(fā)明充分利用線圈-線圈式斥力結(jié)構(gòu)在大負(fù)載下優(yōu)良的驅(qū)動(dòng)效率來(lái)提高斥力 機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)效率。同時(shí)減小次快速斥力單元的驅(qū)動(dòng)組件尺寸和驅(qū)動(dòng)速度以保護(hù)斥力機(jī)構(gòu)的 部件，延長(zhǎng)斥力機(jī)構(gòu)壽命。本發(fā)明采用非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在提高驅(qū)動(dòng)效率的同時(shí)能夠延長(zhǎng)斥力機(jī) 構(gòu)的壽命。
[0028] 在本發(fā)明實(shí)施例中，主快速斥力單元的驅(qū)動(dòng)部件采用驅(qū)動(dòng)效率較高和尺寸較大的 線圈，其在大負(fù)載條件下的驅(qū)動(dòng)速度和驅(qū)動(dòng)效率較優(yōu)，故稱其為主快速斥力單元；次快速斥 力單元的驅(qū)動(dòng)部件采用驅(qū)動(dòng)效率較主快速斥力單元低和尺寸較主快速斥力單元小的驅(qū)動(dòng) 線圈和斥力盤，其驅(qū)動(dòng)速度和效率能達(dá)到正常的分合閘要求，故稱其為次快速斥力單元。
[0029] 其中，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)分閘速度要求較高的非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu) 處于合閘位的示意圖。當(dāng)對(duì)分閘速度要求較高時(shí)，選擇主快速斥力單元作為分閘單元，選擇 次快速斥力單元作為合閘單元。其中，1為傳動(dòng)桿，2為用于快速分閘的主快速斥力單元，3 為用于正常合閘的次快速斥力單元，4為緩沖單元。此時(shí)，主快速斥力單元2處于次快速斥 力單元3上方，即分閘單元處于合閘單元上方。當(dāng)快速開(kāi)關(guān)需要分閘時(shí)，預(yù)充電電容器組向 主快速斥力單元2中的第一固定斥力線圈21和可動(dòng)斥力線圈22放電，由于此兩線圈反向 串聯(lián)連接，兩個(gè)線圈內(nèi)通過(guò)的脈沖電流方向相反，進(jìn)而由電流產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)呈反向關(guān)系。 兩個(gè)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生推斥力，推動(dòng)可動(dòng)斥力線圈向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)傳動(dòng)桿向下運(yùn)動(dòng)，此 時(shí)次快速斥力單元3的可動(dòng)斥力鋁盤31也隨著傳動(dòng)桿1向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)傳動(dòng)桿1運(yùn)動(dòng)到一 定開(kāi)距以后，緩沖裝置41會(huì)對(duì)傳動(dòng)桿1進(jìn)行緩沖。當(dāng)傳動(dòng)桿1運(yùn)動(dòng)到斥力機(jī)構(gòu)分閘額定開(kāi) 距以后，限位裝置42又對(duì)傳動(dòng)桿1的位置進(jìn)行限位，此舉能減小次快速斥力單元3的可動(dòng) 斥力鋁盤31與第二固定斥力線圈32的碰撞，進(jìn)而保護(hù)可動(dòng)斥力鋁盤31和第二固定斥力線 圈32,延長(zhǎng)斥力機(jī)構(gòu)壽命。
[0030] 其中，如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)分閘速度要求較高的非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu) 處于分閘位的示意圖。當(dāng)快速開(kāi)關(guān)需要合閘時(shí)，預(yù)充電電容器組對(duì)次快速斥力單元3中的 第二固定斥力線圈32進(jìn)行放電，進(jìn)而產(chǎn)生高頻電流和高頻磁場(chǎng)。在高頻磁場(chǎng)的作用下，次 快速斥力單元3中的可動(dòng)斥力鋁盤31感應(yīng)出與第二固定斥力線圈32中反向的渦流，線圈 電流和渦流各自產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈反向關(guān)系，兩個(gè)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生推斥力。推力推動(dòng)次快速 斥力單元中的可動(dòng)斥力鋁盤向上運(yùn)動(dòng)，可動(dòng)斥力鋁盤31帶動(dòng)傳動(dòng)桿1向上運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)桿1 帶動(dòng)主快速斥力單元2中的可動(dòng)斥力線圈22也向上運(yùn)動(dòng)。由于對(duì)合閘的速度沒(méi)有較高要 求，因此次快速斥力單元3的可動(dòng)斥力鋁盤31的運(yùn)動(dòng)速度只要能保證正常合閘即可。
[0031] 其中，如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)合閘速度要求較高的非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu) 處于合閘位的示意圖。當(dāng)對(duì)合閘速度要求較高時(shí)，選擇主快速斥力單元2作為合閘單元，選 擇次快速斥力單元3作為分閘單元。其中，1為傳動(dòng)桿，2為用于快速合閘的主快速斥力單 元，3為用于正常分閘的次快速斥力單元，4為緩沖單元。此時(shí)，次快速斥力單元3處于主快 速斥力單元2上方，即分閘單元處于合閘單元上方。當(dāng)快速開(kāi)關(guān)需要合閘時(shí)，預(yù)充電電容器 組向次快速斥力單元3中的第二固定斥力線圈32放電，進(jìn)而產(chǎn)生高頻電流和高頻磁場(chǎng)。在 高頻磁場(chǎng)的作用下，次快速斥力單元3中的可動(dòng)斥力鋁盤31感應(yīng)出與第二固定斥力線圈32 中反向的渦流，線圈電流和渦流各自產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈反向關(guān)系，磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生推斥力。推 力推動(dòng)次快速斥力單元中的可動(dòng)斥力鋁盤向下運(yùn)動(dòng)，可動(dòng)斥力鋁盤31帶動(dòng)傳動(dòng)桿1向下運(yùn) 動(dòng)，傳動(dòng)桿1帶動(dòng)主快速斥力單元2中的可動(dòng)斥力線圈22也向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)傳動(dòng)桿1運(yùn)動(dòng)到 一定開(kāi)距以后，緩沖裝置41會(huì)對(duì)傳動(dòng)桿1進(jìn)行緩沖。當(dāng)傳動(dòng)桿1運(yùn)動(dòng)到斥力機(jī)構(gòu)分閘額定 開(kāi)距以后，限位裝置42又對(duì)傳動(dòng)桿1的位置進(jìn)行限位，此舉能減小主快速斥力單元2的可 動(dòng)斥力線圈22與第一固定斥力線圈21的碰撞，進(jìn)而保護(hù)可動(dòng)斥力線圈22和第一固定斥力 線圈21，延長(zhǎng)斥力機(jī)構(gòu)壽命。
[0032] 其中，如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)合閘速度要求較高的非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu) 處于分閘位的示意圖。當(dāng)快速開(kāi)關(guān)需要合閘時(shí)，預(yù)充電電容器組向主快速斥力單元2中的 第一固定斥力線圈21和可動(dòng)斥力線圈22放電，由于此兩線圈反向串聯(lián)連接，兩個(gè)線圈內(nèi)通 過(guò)的脈沖電流方向相反，進(jìn)而由電流產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)呈反向關(guān)系。兩個(gè)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生 推斥力，推動(dòng)可動(dòng)斥力線圈22向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)傳動(dòng)桿1向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)次快速斥力單元 3中的可動(dòng)斥力鋁盤31也隨著傳動(dòng)桿1向上運(yùn)動(dòng)。由于合閘單元采用的是驅(qū)動(dòng)效率較高的 主快速斥力單元2,可以實(shí)現(xiàn)快速合閘。
[0033] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以 限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括傳動(dòng)桿（1)、主快速斥力單元（2)、次快速斥 力單元（3)和緩沖單元（4); 所述主快速斥力單元（2)包括反向串聯(lián)連接的第一固定斥力線圈（21)和可動(dòng)斥力線 圈（22)，所述可動(dòng)斥力線圈（22)固定在所述傳動(dòng)桿（1)上；所述次快速斥力單元（3)包括 可動(dòng)斥力鋁盤（31)和第二固定斥力線圈（32)，所述可動(dòng)斥力鋁盤（31)固定在所述傳動(dòng)桿 Q)上； 所述緩沖單元（4)包括用于對(duì)所述傳動(dòng)桿（1)進(jìn)行緩沖的緩沖裝置（41)和用于對(duì)所 述傳動(dòng)桿（1)的位置進(jìn)行限位的限位裝置（42)。
2. 如權(quán)利要求1所述的非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述可動(dòng)斥力線圈（22)的外形 尺寸與所述第一固定斥力線圈（21)的外形尺寸一致。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述可動(dòng)斥力鋁盤（31)的 外形尺寸和第二固定斥力線圈（32)的外形尺寸比所述第一固定斥力線圈（21)的外形尺寸 小。
4. 如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述可動(dòng)斥力鋁盤 (31)的外徑與所述第二固定斥力線圈（32)的外徑保持一致。
5. 如權(quán)利要求1所述的非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)對(duì)分閘速度要求較高時(shí)，所述 主快速斥力單元（2)作為分閘單元，所述次快速斥力單元（3)作為合閘單元；所述主快速斥 力單元（2)設(shè)置于所述次快速斥力單元（3)的上方。
6. 如權(quán)利要求5所述的非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)，其特征在于，工作時(shí)，當(dāng)快速開(kāi)關(guān)需要分閘 時(shí)，供電裝置向所述主快速斥力單元（2)中的所述第一固定斥力線圈（21)和所述可動(dòng)斥 力線圈（22)放電，兩個(gè)線圈內(nèi)通過(guò)的脈沖電流方向相反，由電流產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)呈反向關(guān) 系；兩個(gè)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生推斥力，推動(dòng)所述可動(dòng)斥力線圈（22)向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述 傳動(dòng)桿（1)向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)所述次快速斥力單元（3)中的所述可動(dòng)斥力鋁盤（31)也隨著所 述傳動(dòng)桿（1)向下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)所述傳動(dòng)桿（1)運(yùn)動(dòng)到一定開(kāi)距以后，所述緩沖裝置（41)會(huì)對(duì) 所述傳動(dòng)桿（1)進(jìn)行緩沖；當(dāng)所述傳動(dòng)桿（1)運(yùn)動(dòng)到斥力機(jī)構(gòu)分閘額定開(kāi)距以后，所述限位 裝置（42)又對(duì)所述傳動(dòng)桿（1)的位置進(jìn)行限位，減小所述次快速斥力單元（3)中的所述可 動(dòng)斥力鋁盤（31)對(duì)所述第二固定斥力線圈（32)的碰撞，保護(hù)所述可動(dòng)斥力鋁盤（31)和所 述第二固定斥力線圈（32)。
7. 如權(quán)利要求5所述的非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)，其特征在于，工作時(shí)，當(dāng)快速開(kāi)關(guān)需要合閘 時(shí)，供電裝置對(duì)所述次快速斥力單元（3)中的第二固定斥力線圈（32)進(jìn)行放電，第二固定 斥力線圈（32)中產(chǎn)生高頻電流和高頻磁場(chǎng)；在高頻磁場(chǎng)的作用下，次快速斥力單元（3)中 的所述可動(dòng)斥力鋁盤（31)感應(yīng)出與所述第二固定斥力線圈（32)中反向的渦流，第二固定 斥力線圈（32)中的電流和可動(dòng)斥力鋁盤（31)中的渦流各自產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈反向關(guān)系，兩個(gè) 磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生推斥力；推斥力推動(dòng)所述次快速斥力單元（3)中的所述可動(dòng)斥力鋁盤 (31)向上運(yùn)動(dòng)，所述可動(dòng)斥力鋁盤（31)帶動(dòng)所述傳動(dòng)桿（1)向上運(yùn)動(dòng)，所述傳動(dòng)桿（1)帶 動(dòng)所述主快速斥力單元（2)中的所述可動(dòng)斥力線圈（22)也向上運(yùn)動(dòng)。
8. 如權(quán)利要求1所述的非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)對(duì)合閘速度要求較高時(shí)，所述 主快速斥力單元（2)作為合閘單元，所述次快速斥力單元（3)作為分閘單元；所述次快速斥 力單元（3)設(shè)置于所述主快速斥力單元（2)的上方。
9. 如權(quán)利要求8所述的非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)，其特征在于，工作時(shí)，當(dāng)快速開(kāi)關(guān)需要分閘 時(shí)，供電裝置向所述次快速斥力單元（3)中的所述第二固定斥力線圈（32)放電，第二固定 斥力線圈（32)中產(chǎn)生高頻電流和高頻磁場(chǎng)；在高頻磁場(chǎng)的作用下，所述次快速斥力單元 (3)中的可動(dòng)斥力鋁盤（31)感應(yīng)出與所述第二固定斥力線圈（32)中反向的渦流，第二固 定斥力線圈（32)中的線圈電流和可動(dòng)斥力鋁盤（31)中的渦流各自產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈反向關(guān) 系，磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生推斥力。推斥力推動(dòng)所述次快速斥力單元（3)中的所述可動(dòng)斥力鋁 盤（31)向下運(yùn)動(dòng)，所述可動(dòng)斥力鋁盤（31)帶動(dòng)所述傳動(dòng)桿（1)向下運(yùn)動(dòng)，所述傳動(dòng)桿（1) 帶動(dòng)所述主快速斥力單元（2)中的所述可動(dòng)斥力線圈（22)也向下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)所述傳動(dòng)桿（1) 運(yùn)動(dòng)到一定開(kāi)距后，所述緩沖裝置（41)對(duì)所述傳動(dòng)桿（1)進(jìn)行緩沖；當(dāng)所述傳動(dòng)桿（1)運(yùn) 動(dòng)到斥力機(jī)構(gòu)分閘額定開(kāi)距后，所述限位裝置（42)對(duì)所述傳動(dòng)桿（1)的位置進(jìn)行限位，減 小所述主快速斥力單元（2)中的所述可動(dòng)斥力線圈（22)對(duì)所述第一固定斥力線圈（21)的 碰撞，保護(hù)所述可動(dòng)斥力線圈（22)和所述第一固定斥力線圈（21)。
10. 如權(quán)利要求8所述的非對(duì)稱斥力機(jī)構(gòu)，其特征在于，工作時(shí)，當(dāng)快速開(kāi)關(guān)需要合閘 時(shí)，向所述主快速斥力單元（2)中的所述第一固定斥力線圈（21)和所述可動(dòng)斥力線圈（22) 放電，兩個(gè)線圈內(nèi)通過(guò)的脈沖電流方向相反，由電流產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)呈反向關(guān)系；兩個(gè)磁場(chǎng) 相互作用產(chǎn)生推斥力，推動(dòng)所述可動(dòng)斥力線圈（22)向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)所述傳動(dòng)桿（1)向上運(yùn) 動(dòng)，所述次快速斥力單元（3)中的所述可動(dòng)斥力錯(cuò)盤（31)也隨著傳動(dòng)桿（1)向上運(yùn)動(dòng)，順 利合閘。
【文檔編號(hào)】H01H71/10GK104124110SQ201410341012
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】袁召, 何俊佳, 喻新林, 趙文婷, 尹小根, 潘垣, 魏曉光, 高沖, 張升, 張寧 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué), 國(guó)網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院