本發(fā)明屬于電氣元件技術領域,尤其涉及一種新型永磁機構。
背景技術:
永磁機構采用一種全新的工作原理和結構,它是一種用于中壓真空斷路器的永磁保持、電子控制的電磁操動機構,無需機械脫、鎖扣裝置,依靠永久磁鐵的保持力即可實現(xiàn)合閘、分閘終端位置的保持。其機械零件少、具有非常高的可靠性、所需的操作電能少并可在一定程度上實現(xiàn)智能化,并克服了傳統(tǒng)的電磁操動機構、彈簧操動機構通常由較多的機械零件組成而容易發(fā)生故障的缺點,正是由于其具有這些傳統(tǒng)的斷路器所沒有的優(yōu)點,因而具有廣泛的應用前景。
而永磁機構作為變壓器調(diào)容開關的一部分也被逐漸運用,在動鐵芯運動過程中,產(chǎn)生的運動力非常大,在分閘或合閘的過程中,動鐵芯撞擊端蓋后進行多次反彈,影響使用性能,增加安全隱患。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述問題,本發(fā)明提供一種使用安全、結構簡單的新型永磁機構。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術方案:一種新型永磁機構,包括定子磁軛、動鐵芯及永磁體,所述定子磁軛包括殼體、上端蓋及下端蓋,所述下端蓋內(nèi)側設有下凹部,所述動鐵芯下端部設有與該上凹部相配合的下凸部。通過在動鐵芯上設置下凸部,上端蓋上設置可供下凸部插入配合的下凹部;故而,動鐵芯向下運動時,帶動一部分變壓器油進入該下凹部內(nèi),當下凸部插入下凹部的瞬間,下凹部內(nèi)的變壓器油無法及時排出,形成一個軟墊片的效果,給動鐵芯撞擊下端蓋時的沖擊力給予一個很好的緩沖,大大減小了動鐵芯的運動力,有效避免了動鐵芯因運動力過大而發(fā)生重新脫開的風險。
作為優(yōu)選,還包括一能夠增加變壓器油排出阻力的減速結構。該減速結構能夠在動鐵芯運動過程中(尤其是運動快結束時),通過與變壓器油的撞擊阻力增加來實現(xiàn)動鐵芯的減速,減緩動鐵芯的在運動快結束時的速度,以減少動鐵芯發(fā)生反彈的概率,進一步保證機構運行的穩(wěn)定性。
進一步的,所述減速結構為設于所述動鐵芯外側壁上的至少一凸部。在側壁上的設置凸部,使得動鐵芯外部、凸部、上端蓋及殼體內(nèi)壁之間形成一個可容納變壓器油的腔室,動鐵芯在運動過程中,腔室內(nèi)的變壓器油需要被擠壓而排出腔室;當動鐵芯的運動趨向于快結束時,變壓器油的排出阻力變大,繼而變壓器油給予動鐵芯一個反向的作用力,使得動鐵芯的運動速度被大大降低,進一步減少動鐵芯發(fā)生反彈的概率。
進一步的,所述上端蓋內(nèi)側設有上凹部,所述動鐵芯上端部設有與該上凹部相配合的上凸部。上、下端蓋上分別設置緩沖結構,進一步增加了運行穩(wěn)定性,適用于需要上下往復的情況使用。
優(yōu)選的,所述上凹部的底部設有至少一可容納液體的上緩沖槽;可容納更多的變壓器油,動鐵芯向上運動時,帶入更多的變壓器油進入上端蓋的上凹部中,形成更好的緩沖效果,有效防止動鐵芯脫開。
或優(yōu)選的,所述下凹部的底部設有至少一可容納液體的下緩沖槽;可容納更多的變壓器油,動鐵芯向下運動時,帶入更多的變壓器油進入下端蓋的下凹部中,形成更好的緩沖效果,有效防止動鐵芯脫開。
進一步的,所述殼體上設有至少一排油通道; 永磁機構內(nèi)的油可通過排油通道向外排出,進而極大程度的減小了動鐵芯運動過程中的阻力;且排油通道的設置還增加了電流流通路程,從而減小了渦流,減少損耗。
再進一步的,還包括導磁環(huán),所述導磁環(huán)上設有至少一通道;永磁機構內(nèi)的油可通過通道向外排出,進而極大程度的減小了動鐵芯運動過程中的阻力;且通道的設置還增加了電流流通路程,從而減小了渦流,減少損耗。
優(yōu)選的,所述排油通道包括沿殼體上端部自上而下設置的上排油通槽和沿殼體下端部自下而上設置的下排油通槽;結構簡單,制造簡便,排油通槽長度較大,排油效果好;可同時設置上、下排油通槽,不僅可以增大排油面積,而且上、下排油通槽結合后,可減少殼體上下兩端開口的數(shù)量,進而增強殼體的牢固程度;且可使得電流呈波浪形軌跡流通,流通路徑達到最大,可最大程度的減小渦流。
或優(yōu)選的,所述通道包括沿導磁環(huán)上端部自上而下設置的上通槽和沿導磁環(huán)下端部自下而上設置的下通槽;結構簡單,制造簡便,通槽長度較大,排油效果好;可同時設置上、下通槽,不僅可以增大排油面積,而且上、下通槽結合后,可減少導磁環(huán)上下兩端開口的數(shù)量,進而增強導磁環(huán)的牢固程度;且可使得電流呈波浪形軌跡流通,流通路徑達到最大,可最大程度的減小渦流。
綜上所述,本發(fā)明的有益效果是:通過下凹部和下凸部的配合,使得變壓器油在動鐵芯向下運動時,于下凹部內(nèi)形成一個軟墊片的效果,起到良好的緩沖作用,減輕動鐵芯與下端蓋的撞擊力度,同時在緩沖作用下,動鐵芯不易發(fā)生反彈或損壞,從而有效避免了動鐵芯重新脫開的風險。
附圖說明
圖1為本發(fā)明結構示意圖一。
圖2為本發(fā)明結構示意圖二。
圖3為本發(fā)明動鐵芯第一種實施例的結構示意圖。
圖4為本發(fā)明動鐵芯第二種實施例的結構示意圖。
圖5為本發(fā)明導磁環(huán)第一種實施例的結構示意圖。
圖6為本發(fā)明導磁環(huán)第二種實施例的結構示意圖。
圖7為本發(fā)明導磁環(huán)第三種實施例的的結構示意圖。
圖8為本發(fā)明殼體第一種實施例的結構示意圖。
圖9為本發(fā)明殼體第二種實施例的結構示意圖。
圖10為本發(fā)明殼體第三種實施例的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好的理解本發(fā)明方案,下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。
如圖1-10所示,一種運行穩(wěn)定的永磁機構,包括定子磁軛、動鐵芯2、由不銹鋼制成的驅(qū)動桿22、永磁體3、導磁環(huán)4以及腔室;所述腔室包括上腔室71和下腔室72,所述動鐵芯2可于上、下腔室內(nèi)前后動作,所述驅(qū)動桿22與動鐵芯2固連;所述導磁環(huán)4上設置有若干通道,當動鐵芯上運動時,變壓器油可通過所述通道從上腔室排入至下腔室,當動鐵芯下運動時,變壓器油可通過所述通道從下腔室排入至上腔室,從而大大減小了動鐵芯運動過程中變壓器油對其的阻力;其次,排油通道的設置還增加了電流流通路程,大大減小了渦流;如圖1-4所示,所述定子磁軛包括殼體1、設于殼體1上部的上端蓋5及設于殼體1下部的下端蓋6;所述下端蓋內(nèi)側設有一下凹部61,所述動鐵芯下端部設有下凸部26,該下凸部26與該下凹部61相配合;所述下凹部61的形狀、大小均與下凸部26相同,該下凸部26可插入至所述下凹部61內(nèi);當動鐵芯向下運動時,運動開始時,所述下腔室內(nèi)的變壓器油基本通過導磁環(huán)上的通道排向上腔室,排油速度較快;而在動鐵芯運動的后半程中,下腔室內(nèi)的變壓器油基本通過動鐵芯與殼體內(nèi)壁之間的間隙排向上腔室,排油速度較慢;但是,該階段下動鐵芯運動的速度較快,因此排油的速度遠遠不及動鐵芯的下移的速度,從而在動鐵芯向下的運動趨向于快結束時,下腔室內(nèi)會有部分變壓器油來不及排出;動鐵芯會將這部分變壓器油撞擊至下凹部內(nèi),隨后隨著動鐵芯的下移到位,下凸部將插入至下凹部內(nèi);由于該下凹部的空間較小,并且下凸部插入至下凹部內(nèi)的速度較快,在下凸部插入下凹部的瞬間,下凹部內(nèi)的變壓器油來不及完全向外排出,使得部分變壓器油留存在下凹部內(nèi),進而,這部分變壓器油在下凹部與下凸部之間形成了一個軟墊片的效果,在動鐵芯撞擊下端蓋時,給予動鐵芯一個反向的作用力,對動鐵芯的沖擊力給予一個很好的緩沖,有效減輕動鐵芯與下端蓋的撞擊力度;其次由于變壓器油的存在,使得動鐵芯與下端蓋之間由硬撞擊轉(zhuǎn)變?yōu)檐涀矒?,從而動鐵芯不易在撞擊后向上反彈,有效避免動鐵芯發(fā)生重新脫開的風險。
進一步的,所述上端蓋內(nèi)側也設有一上凹部51,所述動鐵芯上端部設有與該上凹部相配合的上凸部25,所述上凹部51的形狀、大小均與上凸部25相同,該上凸部25可插入至所述上凹部51內(nèi);在動鐵芯向上運動時,運動開始時,所述上腔室內(nèi)的變壓器油基本通過導磁環(huán)上的通道排向下腔室,排油速度較快;而在動鐵芯運動的后半程中,上腔室內(nèi)的變壓器油基本通過動鐵芯與殼體內(nèi)壁之間的間隙排向下腔室,排油速度較慢;但是,該階段下動鐵芯運動的速度較快,因此排油的速度遠遠不及動鐵芯的上移速度,從而在動鐵芯向上的運動趨向于快結束時,上腔室內(nèi)會有部分變壓器油來不及排出,動鐵芯會將這部分變壓器油撞擊至上凹部內(nèi),隨后隨著動鐵芯的上移到位,上凸部將插入至上凹部內(nèi);而由于該上凹部的空間較小,并且上凸部插入至上凹部內(nèi)的速度較快,在上凸部插入上凹部的瞬間,上凹部內(nèi)的變壓器油來不及完全向外排出,使得部分變壓器油留存在上凹部內(nèi),進而,這部分變壓器油在上凹部與上凸部之間形成了一個軟墊片的效果,在動鐵芯撞擊上端蓋時,給予動鐵芯一個反向的作用力,對動鐵芯的沖擊力給予一個很好的緩沖,有效減輕動鐵芯與上端蓋的撞擊力度;其次由于變壓器油的存在,使得動鐵芯與上端蓋之間由硬撞擊轉(zhuǎn)變?yōu)檐涀矒?,從而動鐵芯不易在撞擊后向下反彈,有效避免動鐵芯發(fā)生重新脫開的風險。
作為優(yōu)選,所述下凹部的底部設有一下緩沖槽611,該下緩沖槽611為圍繞下凹部的底部一圈設置的環(huán)形槽,下緩沖槽611可用于容納液體,使得下凹部內(nèi)可容納更多的變壓器油,形成更好的緩沖效果;當然,下緩沖槽611的數(shù)量和結構并不僅限于此,還可采用其他能達到增強緩沖作用的結構;同樣的,所述上凹部的底部也設有一上緩沖槽511,該上緩沖槽511為圍繞上凹部的底部一圈設置的環(huán)形槽,該上緩沖槽511可用于容納液體,在動鐵芯向上動作時,使得上凹部內(nèi)容納更多的變壓器油,形成更好的緩沖效果;當然,上緩沖槽511的數(shù)量和結構并不僅限于此,還可采用其他能達到增強緩沖作用的結構。
其次,所述動鐵芯外側壁上設有兩凸部21,兩凸部21對稱設于動鐵芯2的中部位置上;由于所述動鐵芯2為圓柱形結構,通過對動鐵芯2的左右兩側分別銑削加工之后,即可在其中部位置形成所述兩凸部21,同時在動鐵芯的外部形成上切削面23和下切削面24,并且凸部外側壁的弧度與動鐵芯的外壁弧度保持一致,制造較為簡便;所述上切削面23和下切削面24分別對應于兩凸部21上下位置上,在裝配時,所述動鐵芯2的上切削面23、凸部21上表面、上端蓋5及殼體1內(nèi)壁之間即可形成所述上腔室71,所述動鐵芯2的下切削面24、凸部21下表面、下端蓋6及殼體1內(nèi)壁之間即可形成下腔室72;動鐵芯向上運動開始時,凸部位于導磁環(huán)下部,此時上腔室內(nèi)的變壓器油將通過導磁環(huán)上的通道排向下腔室;當動鐵芯的運動趨向于快結束時,凸部位于導磁環(huán)上部,此時上腔室內(nèi)的變壓器油只能通過凸部與殼體內(nèi)壁之間的間隙排向下腔室,變壓器油排油速度較慢,排出阻力變大,上腔室內(nèi)殘留的變壓器油較多,繼而這些變壓器油給予動鐵芯一個反向的作用力,使得動鐵芯的運動速度被大大降低,進一步減小動鐵芯在與上端蓋撞擊時發(fā)生反彈的概率;同理,當動鐵芯向下回復時,剛開始時,凸部位于導磁環(huán)上部,此時下腔室內(nèi)的變壓器油將通過導磁環(huán)上的通道排向上腔室;當動鐵芯的下移趨向于快結束時,凸部位于導磁環(huán)下部,此時下腔室內(nèi)的變壓器油只能通過凸部與殼體內(nèi)壁之間的間隙排向腔室,變壓器油排油速度較慢,排出阻力變大,下腔室內(nèi)殘留的變壓器油較多,繼而這些變壓器油給予動鐵芯一個反向的作用力,使得動鐵芯的運動速度被大大降低,進一步減小動鐵芯與下端蓋撞擊時發(fā)生反彈的概率。
作為優(yōu)選,所述上凸部25和下凸部26同樣被進行銑削加工,上凸部25左右兩側形成兩上凸部銑削面251,下凸部26左右兩側形成兩下凸部銑削面261,上、下凸部銑削面分部與所述上、下銑削面處于同一平面上,從而凸部21的寬度較大,減速緩沖的效果更好;當然,如圖4所示,所述上凸部25和下凸部26也可不進行銑削加工,從而與其配合的上、下凹部加工更為方便。
具體的,所述通道包括多個上通槽41,優(yōu)選為3-6個,這些上通槽41沿導磁環(huán)4上端部自上而下設置,且相鄰的上通槽41之間的間距設置為相等;顯然的,所述通道還包括多個下通槽42,優(yōu)選為3-6個,這些下通槽42沿導磁環(huán)4下端部自下而上設置,且相鄰的下通槽42之間的間距設置為相等;優(yōu)選的,如圖5所示,所述上通槽41和下通槽42之間為交錯設置,且上通槽41和下通槽42的長度均大于所述導磁環(huán)4高度的1/2,從而電流在流通時呈波浪狀,流通距離增大;該上通槽41和下通槽42的長度可優(yōu)選設置為所述導磁環(huán)4長度的3/4,此時電流流通的長度較大,導磁環(huán)4的整體強度也較高,當然上通槽41和下通槽42的長度不僅僅局限于該長度上,還可有其他長度選擇,只要可實現(xiàn)增加電流流通路程即可。
于其他實施例中,所述通道還包括設于導磁環(huán)4上的多個通孔43,通孔43為長條狀設置,通孔43的中線與導磁環(huán)4的中線位于同一直線上,則通孔43的兩端至導磁環(huán)4上下端之間的距離相等,導磁環(huán)結構更為穩(wěn)定;作為優(yōu)選,所述通孔43和所述上通槽41、下通槽42為交錯設置,具體如圖6-7所示,所述上通槽41和下通槽42上下對稱設置,且上通槽41和下通槽42的長度均小于所述導磁環(huán)4高度的1/2,從而兩者之間對應于導磁環(huán)4中部的位置具有間隙,相鄰的上通槽41或下通槽42之間具有一通孔43;該種結構下,上、下通槽之間的間隙可供電流通過,而通孔43只有上下兩端可供電流通過;電流流通時,先由上、下通槽之間的間隙通過,后繞至通孔43兩端,再從下一組上、下通槽之間的間隙通過,如此反復,電流的流通長度達到最大,可最大程度的減小渦流;當然,上、下通槽不僅僅局限于上下對稱設置,還可設置為上下交錯或其他分布結構,上、下通槽也可采用其他長度大小,只要可實現(xiàn)增加電流流通路程即可。
進一步的,所述殼體1上設有若干排油通道,該排油通道的設置,便于變壓器油從永磁機構內(nèi)部向外排出,大大減小了動鐵芯運動過程中的阻力;具體的,所述排油通道包括多個上排油通槽11,優(yōu)選為2-4個,這些上排油通槽11沿殼體1上端部自上而下設置,且相鄰的上排油通槽11之間的間距設置為相等;顯然的,所述排油通道還包括多個下排油通槽12,優(yōu)選為2-4個,這些下排油通槽12沿殼體1下端部自下而上設置,且相鄰的下排油通槽12之間的間距設置為相等;優(yōu)選的,如圖10所示,所述上排油通槽11和下排油通槽12之間為交錯設置,且上排油通槽11和下排油通槽12的長度均大于所述殼體高度的1/2,從而電流在流通時呈波浪狀,流通距離增大;該上排油通槽11和下排油通槽12的長度可優(yōu)選設置為所述殼體1長度的3/4,此時電流流通的長度較大,殼體1的整體強度也較高,當然上排油通槽11和下排油通槽12的長度不僅僅局限于該長度上,還可有其他長度選擇,只要可實現(xiàn)增加電流流通路程即可。
于其他實施例中,所述排油通道還包括設于殼體1上的多個排油通孔13,排油通孔13為長條狀設置,通孔13的中線與殼體1的中線位于同一直線上,則通孔13的兩端至殼體1上下端之間的距離相等,殼體結構更為穩(wěn)定;作為優(yōu)選,所述排油通孔13和所述上排油通槽11、下排油通槽12為交錯設置,具體如圖8-9所示,所述上排油通槽11和下排油通槽12上下對稱設置,且上通槽41和下通槽42的長度均小于所述導磁環(huán)4高度的1/2,從而兩者之間對應于殼體中部的位置具有間隙,相鄰的上排油通槽11或下排油通槽12之間具有一排油通孔13;該種結構下,上、下通槽之間的間隙可供電流通過,而排油通孔13只有上下兩端可供電流通過;電流流通時,先由上、下通槽之間的間隙通過,后繞至排油通孔13兩端,再從下一組上、下通槽之間的間隙通過,如此反復,電流的流通長度達到最大,可最大程度的減小渦流;當然,上、下排油通槽不僅僅局限于上下對稱設置,還可設置為上下交錯或其他分布結構,上、下排油通槽也可采用其他長度大小,只要可實現(xiàn)增加電流流通路程即可。
顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。