斷路器電動(dòng)操作裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于斷路器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種斷路器電動(dòng)操作裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在塑殼式斷路器中，使用電動(dòng)操作裝置可以遠(yuǎn)距離對(duì)斷路器進(jìn)行自動(dòng)分閘和自動(dòng)重合閘，實(shí)現(xiàn)斷路器的遠(yuǎn)程控制，對(duì)于低壓配電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化具有重要意義。
[0003]目前應(yīng)用的斷路器電動(dòng)操作裝置主要可以分為電磁鐵驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)兩種形式。
[0004]電磁鐵操作機(jī)構(gòu)通過(guò)線圈對(duì)銜鐵的吸合和釋放控制斷路器的分閘和合閘，受到電磁鐵工作原理和特性的限制，電磁鐵操作機(jī)構(gòu)的體積大，操作力比較小，且沖擊和噪聲較大，目前在新型斷路器上已經(jīng)很少應(yīng)用。煙臺(tái)大學(xué)的李文卓等人在電磁鐵操作機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)的永磁電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，主要由永磁體、驅(qū)動(dòng)線圈、線圈外殼和靜鐵芯組成。永磁體為運(yùn)動(dòng)部件，直接與斷路器手柄相連，通過(guò)驅(qū)動(dòng)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)永磁體的吸引和排斥作用驅(qū)動(dòng)永磁體往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)手柄完成分合閘的目的。永磁操作機(jī)構(gòu)與電磁鐵操作機(jī)構(gòu)相比體積有所下降，操作力特性有所提升，但仍然存在體積大、操作力小和沖擊大的問(wèn)題，且永磁體作為運(yùn)動(dòng)部件在沖擊較大的環(huán)境下工作可能引起永磁體破碎而影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0005]電動(dòng)機(jī)操作機(jī)構(gòu)使用旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)偏心機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)斷路器手柄實(shí)現(xiàn)分閘和重合閘。如樂(lè)清市公認(rèn)電氣有限公司的顏福隨等人發(fā)明了一種手電動(dòng)一體化智能斷路器，通過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)分合閘手柄，并使用了單向離合機(jī)構(gòu)以避免手動(dòng)操作對(duì)電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的損壞。但此類(lèi)操作機(jī)構(gòu)由于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，齒輪等較容易磨損，降低了機(jī)構(gòu)的可靠性；并且整個(gè)機(jī)構(gòu)的都是剛性連接，導(dǎo)致斷路器的自動(dòng)分、合閘運(yùn)動(dòng)不順滑，且合閘的速度較低，在塑殼式斷路器的應(yīng)用中也受到了一定的限制。
[0006]綜上所述，電磁鐵操作機(jī)構(gòu)和永磁操作機(jī)構(gòu)直接通過(guò)銜鐵或永磁體的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)斷路器手柄，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，但自身體積較大，驅(qū)動(dòng)力較小，工作過(guò)程沖擊和噪聲較大；電動(dòng)機(jī)操作機(jī)構(gòu)體積較小，工作相對(duì)平穩(wěn)，但響應(yīng)較慢，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)工作可靠性較低。因此，開(kāi)發(fā)一種能夠綜合兩類(lèi)操作機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)的電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，將具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種不改變塑殼式斷路器的原有結(jié)構(gòu)，可遠(yuǎn)距離對(duì)斷路器進(jìn)行自動(dòng)分閘和自動(dòng)重合閘，實(shí)現(xiàn)斷路器的遠(yuǎn)程控制，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、響應(yīng)快、驅(qū)動(dòng)力大、撞擊小，在電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)不工作時(shí)不產(chǎn)生額外的推動(dòng)阻力，并保留手動(dòng)操作的功能的斷路器電動(dòng)操作裝置。
[0008]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:
[0009]一種斷路器電動(dòng)操作裝置，包括與斷路器手柄固連的撥塊、電動(dòng)操作裝置，電動(dòng)操作裝置包括定子和線圈動(dòng)子，定子包括磁軛和按照海爾貝克陣列對(duì)稱(chēng)布置在磁軛內(nèi)兩端面上的永磁體，線圈動(dòng)子設(shè)置在定子內(nèi)，與定子形成滑動(dòng)副，線圈動(dòng)子在定子的滑動(dòng)方向兩端被限位，線圈動(dòng)子伸出定子的一端能在線圈動(dòng)子的滑動(dòng)方向撥動(dòng)撥塊，線圈動(dòng)子內(nèi)部間隔設(shè)置有線圈，線圈使用三或三的倍數(shù)組線圈繞組，各線圈繞組相互并聯(lián)，線圈動(dòng)子內(nèi)部在連續(xù)的線圈間隙設(shè)有霍爾傳感器。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):
[0011](I)本發(fā)明相對(duì)于電動(dòng)機(jī)操作機(jī)構(gòu)，由于是直接拖動(dòng)撥塊，可以在不改變塑殼式斷路器原有結(jié)構(gòu)的情況下實(shí)現(xiàn)斷路器的遠(yuǎn)程控制，具有體積小、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
[0012](2)本發(fā)明相對(duì)于電磁鐵操作機(jī)構(gòu)和永磁操作機(jī)構(gòu)，由于操作裝置內(nèi)設(shè)有的定子中永磁體按照海爾貝克陣列布局，增強(qiáng)氣隙中的磁通密度，緩和磁軛的飽和程度，提高了驅(qū)動(dòng)器的功率密度，驅(qū)動(dòng)力相對(duì)較大，響應(yīng)快。
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明斷路器電動(dòng)操作裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明斷路器電動(dòng)操作裝置定子和線圈動(dòng)子的相對(duì)位置示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明斷路器電動(dòng)操作裝置的線圈動(dòng)子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是本發(fā)明斷路器電動(dòng)操作裝置的永磁體和線圈布置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]結(jié)合圖1?圖4:
[0019]本發(fā)明一種斷路器電動(dòng)操作裝置，包括與斷路器手柄固連的撥塊1、電動(dòng)操作裝置2，電動(dòng)操作裝置2包括定子24和線圈動(dòng)子21，定子24包括磁軛244和按照海爾貝克陣列對(duì)稱(chēng)布置在磁軛244內(nèi)兩端面上的永磁體241，按照海爾貝克陣列布置能夠增強(qiáng)氣隙中的磁通密度，緩和磁軛244的飽和程度，從而提高驅(qū)動(dòng)器的功率密度；線圈動(dòng)子21設(shè)置在定子24內(nèi)，與定子24形成滑動(dòng)副，線圈動(dòng)子21在定子24的滑動(dòng)方向兩端被限位，線圈動(dòng)子21伸出定子24的一端能在線圈動(dòng)子21的滑動(dòng)方向撥動(dòng)撥塊1，線圈動(dòng)子21內(nèi)部間隔設(shè)置有線圈，線圈使用三或三的倍數(shù)組線圈繞組，各線圈繞組相互并聯(lián)，線圈動(dòng)子21內(nèi)部在連續(xù)的線圈間隙設(shè)有霍爾傳感器245 ;霍爾傳感器感應(yīng)定子24內(nèi)不同位置的磁場(chǎng)方向，判斷線圈動(dòng)子21相對(duì)于定子24的位置，從而判斷斷路器所處狀態(tài)；控制器根據(jù)霍爾傳感器245的位置信號(hào)實(shí)現(xiàn)線圈繞組的電子換向，從而實(shí)現(xiàn)線圈動(dòng)子21持續(xù)的直線運(yùn)動(dòng)；霍爾傳感器的信號(hào)同時(shí)用于判斷斷路器手柄I的位置，可以指示斷路器的工作狀態(tài)(合閘、分閘、脫扣)。
[0020]線圈繞組和霍爾傳感器245通過(guò)塑封設(shè)置在線圈動(dòng)子21內(nèi)。
[0021]永磁體241分為兩種充磁方向，一種沿著線圈動(dòng)子21的運(yùn)動(dòng)方向充磁，另外一種沿著垂直于線圈動(dòng)子21運(yùn)動(dòng)方向充磁，兩種永磁體241在磁軛244內(nèi)兩端面上間隔布置；沿著線圈動(dòng)子21運(yùn)動(dòng)方向充磁的永磁體241的布置方向可以增強(qiáng)沿著垂直于線圈動(dòng)子21運(yùn)動(dòng)方向充磁的永磁體241的磁通密度，緩和磁軛244的飽和程度。
[0022]線圈動(dòng)子21包括滑動(dòng)主體和撥動(dòng)端，線圈繞組和霍爾傳感器245通過(guò)塑封設(shè)置在滑動(dòng)主體內(nèi)，撥動(dòng)端設(shè)置在滑動(dòng)主體的一側(cè)，磁軛244的一端開(kāi)口處有底板，導(dǎo)向軌25設(shè)置在底板上，另一端開(kāi)口設(shè)置有導(dǎo)軌壓板22，兩根導(dǎo)向軌25固定在底板和導(dǎo)軌壓板22之間，滑動(dòng)主體通過(guò)兩側(cè)的導(dǎo)向孔212與導(dǎo)向軌25滑動(dòng)配合，滑動(dòng)主體在滑動(dòng)方向上被底板和導(dǎo)軌壓板22限位，撥動(dòng)端穿過(guò)導(dǎo)軌壓板22伸出磁軛244，其伸出磁軛244的一端開(kāi)有與撥塊I配合的缺口 211 ;電動(dòng)操作裝置2不工作時(shí)，線圈動(dòng)子21與撥塊I之間處于松脫狀態(tài)，此時(shí)電動(dòng)操作裝置2對(duì)撥塊I不產(chǎn)生額外的推動(dòng)阻力，保留了手動(dòng)操作的功能。
[0023]導(dǎo)向孔212與導(dǎo)向軌25之間設(shè)置無(wú)油滑動(dòng)軸承26。
[0024]本發(fā)明的斷路器電動(dòng)操作裝置，在線