斷路器電動操作裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于斷路器結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種斷路器電動操作裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在塑殼式斷路器中，使用電動操作裝置可以遠(yuǎn)距離對斷路器進(jìn)行自動分閘和自動重合閘，實現(xiàn)斷路器的遠(yuǎn)程控制，對于低壓配電系統(tǒng)實現(xiàn)自動化和智能化具有重要意義。
[0003]目前應(yīng)用的斷路器電動操作裝置主要可以分為電磁鐵驅(qū)動和電動機(jī)驅(qū)動兩種形式。
[0004]電磁鐵操作機(jī)構(gòu)通過線圈對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)的永磁電動操作機(jī)構(gòu)，主要由永磁體、驅(qū)動線圈、線圈外殼和靜鐵芯組成。永磁體為運動部件，直接與斷路器手柄相連，通過驅(qū)動線圈產(chǎn)生的磁場對永磁體的吸引和排斥作用驅(qū)動永磁體往復(fù)運動，從而驅(qū)動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題，且永磁體作為運動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]電動機(jī)操作機(jī)構(gòu)使用旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動，通過偏心機(jī)構(gòu)將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，帶動斷路器手柄實現(xiàn)分閘和重合閘。如樂清市公認(rèn)電氣有限公司的顏福隨等人實用新型了一種手電動一體化智能斷路器，通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)和傳動機(jī)構(gòu)帶動分合閘手柄，并使用了單向離合機(jī)構(gòu)以避免手動操作對電動操作機(jī)構(gòu)的損壞。但此類操作機(jī)構(gòu)由于傳動機(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；并且整個機(jī)構(gòu)的都是剛性連接，導(dǎo)致斷路器的自動分、合閘運動不順滑，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)直接通過銜鐵或永磁體的直線往復(fù)運動驅(qū)動斷路器手柄，傳動機(jī)構(gòu)簡單，但自身體積較大，驅(qū)動力較小，工作過程沖擊和噪聲較大；電動機(jī)操作機(jī)構(gòu)體積較小，工作相對平穩(wěn)，但響應(yīng)較慢，傳動機(jī)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)工作可靠性較低。因此，開發(fā)一種能夠綜合兩類操作機(jī)構(gòu)優(yōu)點的電動操作機(jī)構(gòu)，將具有十分重要的現(xiàn)實意義。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型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)距離對斷路器進(jìn)行自動分閘和自動重合閘，實現(xiàn)斷路器的遠(yuǎn)程控制，且結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、響應(yīng)快、驅(qū)動力大、撞擊小，在電動操作機(jī)構(gòu)不工作時不產(chǎn)生額外的推動阻力，并保留手動操作的功能的斷路器電動操作裝置。
[0008]實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)解決方案為:
[0009]一種斷路器電動操作裝置，包括與斷路器手柄固連的撥塊、電動操作裝置，電動操作裝置包括定子和線圈動子，定子包括磁軛和按照海爾貝克陣列對稱布置在磁軛內(nèi)兩端面上的永磁體，線圈動子設(shè)置在定子內(nèi)，與定子形成滑動副，線圈動子在定子的滑動方向兩端被限位，線圈動子伸出定子的一端能在線圈動子的滑動方向撥動撥塊，線圈動子內(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)，線圈動子內(nèi)部在連續(xù)的線圈間隙設(shè)有霍爾傳感器。
[0010]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點:
[0011](I)本實用新型相對于電動機(jī)操作機(jī)構(gòu)，由于是直接拖動撥塊，可以在不改變塑殼式斷路器原有結(jié)構(gòu)的情況下實現(xiàn)斷路器的遠(yuǎn)程控制，具有體積小、傳動機(jī)構(gòu)簡單的特點。
[0012](2)本實用新型相對于電磁鐵操作機(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)動器的功率密度，驅(qū)動力相對較大，響應(yīng)快。
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型斷路器電動操作裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本實用新型斷路器電動操作裝置定子和線圈動子的相對位置示意圖。
[0016]圖3是本實用新型斷路器電動操作裝置的線圈動子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是本實用新型斷路器電動操作裝置的永磁體和線圈布置示意圖。
【具體實施方式】
[0018]結(jié)合圖1?圖4:
[0019]本實用新型一種斷路器電動操作裝置，包括與斷路器手柄固連的撥塊1、電動操作裝置2，電動操作裝置2包括定子24和線圈動子21，定子24包括磁軛244和按照海爾貝克陣列對稱布置在磁軛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)動器的功率密度；線圈動子21設(shè)置在定子24內(nèi)，與定子24形成滑動副，線圈動子21在定子24的滑動方向兩端被限位，線圈動子21伸出定子24的一端能在線圈動子21的滑動方向撥動撥塊1，線圈動子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)不同位置的磁場方向，判斷線圈動子21相對于定子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的位置信號實現(xiàn)線圈繞組的電子換向，從而實現(xiàn)線圈動子21持續(xù)的直線運動；霍爾傳感器的信號同時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通過塑封設(shè)置在線圈動子21內(nèi)。
[0021]永磁體241分為兩種充磁方向，一種沿著線圈動子21的運動方向充磁，另外一種沿著垂直于線圈動子21運動方向充磁，兩種永磁體241在磁軛244內(nèi)兩端面上間隔布置；沿著線圈動子21運動方向充磁的永磁體241的布置方向可以增強(qiáng)沿著垂直于線圈動子21運動方向充磁的永磁體241的磁通密度，緩和磁軛244的飽和程度。
[0022]線圈動子21包括滑動主體和撥動端，線圈繞組和霍爾傳感器245通過塑封設(shè)置在滑動主體內(nèi)，撥動端設(shè)置在滑動主體的一側(cè)，磁軛244的一端開口處有底板，導(dǎo)向軌25設(shè)置在底板上，另一端開口設(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，滑動主體通過兩側(cè)的導(dǎo)向孔212與導(dǎo)向軌25滑動配合，滑動主體在滑動方向上被底板和導(dǎo)軌壓板22限位，撥動端穿過導(dǎo)軌壓板22伸出磁軛244，其伸出磁軛244的一端開有與撥塊I配合的缺口 211 ;電動操作裝置2不工作時，線圈動子21與撥塊I之間處于松脫狀態(tài)，此時電動操作裝置2對撥塊I不產(chǎn)生額外的推動阻力，保留了手動操作的功能。
[0023]導(dǎo)向孔212與導(dǎo)向軌25之間設(shè)置無油滑動軸承26。
[0024]本實用新型