一種採用直線感應電機驅動高壓斷路器動觸頭的操動機構的製作方法
2023-10-17 20:50:09 2
專利名稱：一種採用直線感應電機驅動高壓斷路器動觸頭的操動機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高壓斷路器動觸頭驅動機構，進一步說是採用直線感應電機驅動高 壓斷路器動觸頭的操動機構。
背景技術：
傳統的操動機構主要是由連杆、鎖扣以及能量供應系統等幾部分組成，環節多、累計運 動公差大，響應緩慢、可控性差、效率低、漏油漏氣，傳動部分運動狀況複雜。響應時間一 般要幾十毫秒。另外這些操動機構的動作時間分散性也比較大，對於交流控制信號甚至大於 10ms，即使採用直流操作，動作時間的分散性也在毫秒級。因此，當在斷路器向高電壓、大 容量、高可靠性發展的今天，為滿足電力系統對高可靠性要求，在致力於提高傳統操動機構 性能、質量和可靠性同時，有必要研究一種體積小、零部件少、結構簡單可靠、且運動過程 可控的操動機構。
實用新型內容
為解決以上傳統斷路器操動機構的不足和滿足斷路器目前和未來的需要，本實用新型的 目的是提供一種採用直線感應電機驅動高壓斷路器動觸頭的操動機構，此機構可利用電機的 直線運動直接帶動高壓斷路器的觸頭分/合閘，大大簡化了傳統操動機構的結構部分，具有體 積小，零部件少，結構簡單可靠，運動過程可控的優點。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是運用圓筒型直線感應電機中初級鐵芯 內的電樞繞組通入三相交流電產生行波磁場，使次級鐵芯上的感應電極產生感應電流，這個 電流在行波磁場中受到安培力的作用後，驅使感應電極帶動固定其內的次級鐵芯和固定在次
級鐵芯內的電機主軸移動原理，將高壓斷路器動觸頭k接與電機主軸相連，來完成分/合閘操
作，按上述原理所構想的機電結構是它包括真空滅弧室、靜觸頭、動觸頭，動觸頭與設在 圓筒形直線感應電機上的電機主軸相連，在動觸頭與電機主軸相連的傳動杆上設有觸頭彈簧， 該觸頭彈簧一端固定在真空滅弧室上,另一端固定在傳動杆上。
圓筒形直線感應電機，它有一圓筒形外殼，殼內設有圓筒形初級鐵芯，圓筒形初級鐵芯 內壁上等距設有下線槽，槽內設有電樞繞組，圓筒形初級鐵芯內設有圓柱形次級鐵芯，該鐵 芯套裝在電機主軸上，圓柱形次級鐵芯表面套設有環形的感應電極。
圓筒形初級鐵芯有若干個內徑不同的導磁片，相同內徑的導磁片組成片組，不同內徑的 片組交替組裝，形成具有等距下線槽的圓筒形初級磁芯。
所說的感應電極為銅鋁合金環或鋁鐵合金環。
3所說的導磁片為矽鋼片，厚度為0. 25 0. 5mm。
電樞繞組為單層餅式，每個下線槽內的線圈繞線方向都是順時針方向，設電樞繞組的輸 入端為"+"，輸出端為"-"，
A相繞組依下列入、出端順序編號.-
l'的輸出端和4的輸出端，4的輸入端和7的輸入端，7的輸出端和10的輸出端，10的 輸入端和13的輸入端，13的輸出端和16的輸出端，16的輸入端和19的輸入端，19的輸出 端和22的輸出端分別連接；
B相繞組依下列入、出端順序編號
3的輸出端和6的輸出端，6的輸入端和9的輸入端，9的輸出端和12的輸出端，12的 輸入端和15的輸入端，15的輸出端和18的輸出端，18的輸入端和21的輸入端，21的輸出 端和24的輸出端分別連接；
C相繞組依下列入、出端順序編號
5的輸出端和2的輸出端，2的輸入端和11的輸入端，11的輸出端和8的輸出端，8的 輸入端和17的輸入端，17的輸出端和14的輸出端，14的輸入端和23的輸入端，23的輸出 端和20的輸出端分別連接；
當採用Y型接法時，20的輸入端，22的輸入端，24的輸入端,端連接在一起；1的輸入端， 3的輸入端和5的輸入端的引出端與三相電源相連。
本實用新型的有益效果是通過對電機次級速度控制，能優化觸頭運動速度及行程曲線， 使高壓斷路器動觸頭始終都能嚴格按照理想的特性曲線運動，從而能夠補償由於斷路器間差 異和斷路器系統內注入的變化對分/合閘操作的影響，如觸頭和機構磨損及外部環境因素所
引起的操動特性的改變。有利於提高斷路器的關合、開斷能力，以及斷路器機械、電氣的使 用壽命和可靠性。利用直線電機自身產生的電磁推力，直接帶動斷路器動觸頭的分/合閘，克 服了傳統操動機構體積較大、傳動機構複雜、響應時間長、精度不高及運動過程不可控等缺 點。採用圓筒型永磁直線電機做傳動機構，使操動機構質量小，動能小，能耗也小，效率提
> 咼。
附圖錄明
圖1是本實用新型結構示意圖2是圖1中圓筒型直線感應電機結構示意圖3是圖2中電樞繞組接線原理示意l.真空滅弧室，2.靜觸頭，3.動觸頭，4.觸頭彈簧，5.圓筒型直線感應電機，6.電機主軸， 7.感應電極，8.下線槽，9.電樞繞組，IO.初級鐵芯，ll.次級鐵芯，12.外殼;l+、 2+、 3+、 4+、 5+、 6+、 7+、 8+、 9+、 10+、 11+、 12+、 13+、 14+、 15+、 16+、 17+、 18+、 19+、 20+、 21+、 22+、 23+、 24+為電樞繞組輸入端順序編號；l-、 2-、 3-、 4-、 5-、 6-、 7-、 8-、 9-、 10陽、 ll-、 12-、 13-、 14-、 15-、 16-、 17-、 18-、 19-、 20-、 21-、 22-、 23-、 24-為電樞繞組輸出端 順序編號。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明-實施例1:
它包括真空滅弧室l、靜觸頭2、動觸頭3，動觸頭3與設在圓筒形直線感應電機5上的 電機主軸6相連，在動觸頭3與電機主軸6相連的傳動杆上設有觸頭彈簧4，該觸頭彈簧4 一端固定在真空滅弧室1上，另一端固定在傳動杆上。
圓筒形直線感應電機5，它有一圓筒形外殼12，殼內設有圓筒形初級鐵芯IO，圓筒形初 級鐵芯10內壁上等距設有下線槽8，槽內設有電樞繞組9，圓筒形初級鐵芯10內設有圓柱形 次級鐵芯11，該鐵芯套裝在電機主軸6上，圓桂形次級鐵芯11表面套設有環形的感應電極7。
圓筒形初級鐵芯IO有若干個內徑不同的導磁片，相同內徑的導磁片組成片組，不同內徑 的片組交替組裝，形成具有等距下線槽8的圓筒形初級磁芯10。
所說的感應電極7為銅鋁合金環。
所說的導磁片為矽鋼片，厚度為0.25鵬。
電樞繞組9為單層餅式，每個下線槽8內的線圈繞線方向都是順時針方向，設電樞繞組
的輸入端為"+"，瑜出端為"-"，
A相繞組依下列入、出端順序編號
1的輸出端和4的輸出端，4的輸入端和7的輸入端，7的輸出端和10的輸出端，10的 輸入端和13的輸入端，13的輸出端和16的輸出端，16的輸入端和19的輸入端，19的輸出 端和22的輸出端分別連接；
B-相繞組依下列入、出端順序編號
3的輸出端和6的輸出端，6的輸入端和9的輸入端，9的輸出端和12的輸出端，12的 輸入端和15的輸入端，15的輸出端和18的輸出端，18的輸入端和21的輸入端，21的輸出 端和24的輸出端分別連接；
C相繞組依下列入、出端順序編號
5的輸出端和2的輸出端，2的輸入端和11的輸入端，11的輸出端和8的輸出端，'8的 輸入端和17的輸入端，17的輸出端和14的輸出端，14的輸入端和23的輸入端，23的輸出 端和20的輸出端分別連接；
當採用Y型接法時，20的輸入端，22的輸入端，24的輸入端端連接在一起;1的輸入端， 3的輸入端和5的輸入端的引出端與三相電源相連。
實施例2
結構與例l基本相同，其中 所說的感應電極7為鋁鐵合金環。 所說的導磁片為矽鋼片，厚度為0.3mm。 實施例3
結構與例l基本相同，其中 所說的感應電極7為鋁鐵合金環。 所說的導磁片為矽鋼片，厚度為0.5mm。
權利要求1、一種採用直線感應電機驅動高壓斷路器動觸頭的操動機構，它包括真空滅弧室、靜觸頭、動觸頭，其特徵是動觸頭與設在圓筒形直線感應電機上的電機主軸相連，在動觸頭與電機主軸相連的傳動杆上設有觸頭彈簧，該觸頭彈簧一端固定在真空滅弧室上，另一端固定在傳動杆上。
2、 根據權利要求1所述的一種採用直線感應電機驅動高壓斷路器動觸頭的操動機構，其特徵 在午所說的圓筒形直線感應電機，它有一圓筒形外殼，殼內設有圓筒形初級鐵芯，圓筒形 初級鐵芯內壁上等距設有下線槽，槽內設有電樞繞組，圓筒形初級鐵芯內設有圓柱形次級 鐵芯，該鐵芯套裝在電機主軸上，圓柱形次級鐵芯表面套設有環形的感應電極。
3、 根據權利要求2所述的一種採用直線感應電機驅動高壓斷路器動觸頭的操動機構，其特徵 在於所說的圓筒形初級鐵芯有若干個內徑不同的導磁片，相同內徑的導磁片組成片組，不 同內徑的片組交替組裝，形成具有等距下線槽的圓筒形初級磁芯。
4、 根據權利要求2所述的一種採用直線感應電機驅動高壓斷路器動觸頭的操動機構，其特徵 在於所說的感應電極為銅鋁合金環或鋁鐵合金環。
5、 根據權利要求3所述的一種採用直線感應電機驅動高壓斷路器動觸頭的操動機構，其特徵 在於所說的導磁片為矽鋼片，厚度為0. 25 0. 5mm。
6、 根據權利要求2所述的一種採用直線感應電機驅動高壓斷路器動觸頭的操動機構，其特徵 在於所說的電樞繞組為單層餅式，每個下線槽內的線圈繞線方向都是順時針方向，設電樞 繞組的輸入端為"+"，輸出端為"-"，A相繞組依下列入、出端順序編號1的輸出端和4的輸出端，4的輸入端和7的輸入端，7的輸出端和10的輸出端，10的 輸入端和13的輸入端，13的輸出端和16的輸出端，16的輸入端和19的輸入端，19的輸出 端和22的輸出端分別連接；B相繞組依下列入、出端順序編號3的輸出端和6的輸出端，6的輸入端和9的輸入端，9的輸出端和12的輸出端，12的 輸入端和15的輸入端，15的輸出端和18的輸出端，18的輸入端和21的輸入端，21的輸出 端和24的輸出端分別連接；C相繞組依下列入、出端順序編號5的輸出端和2的輸出端，2的輸入端和11的輸入端，11的輸出端和8的輸出端，8的 輸入端和17的輸入端，17的輸出端和14的輸出端，14的輸入端和23的輸入端，23的輸出 端和20的輸出端分別連接；當採用Y型接法時，20的輸入端，22的輸入端，24的輸入端端連接在一起；1的輸入端， 3的輸入端和5的輸入端的引出端與三相電源相連。
專利摘要一種採用直線感應電機驅動高壓斷路器動觸頭的操動機構，運用圓筒型直線感應電機中初級鐵芯內的電樞繞組通入三相交流電產生行波磁場，使次級鐵芯上的感應電極產生感應電流，這個電流在行波磁場中受到安培力的作用後，驅使感應電極帶動固定其內的次級鐵芯和固定在次級鐵芯內的電機主軸移動原理，將高壓斷路器動觸頭直接與電機主軸相連，來完成分/合閘操作，它包括真空滅弧室、靜觸頭、動觸頭，動觸頭與設在圓筒形直線感應電機上的電機主軸相連，在動觸頭與電機主軸相連的傳動杆上設有觸頭彈簧，該觸頭彈簧一端固定在真空滅弧室上，另一端固定在傳動杆上。採用圓筒型永磁直線電機做傳動機構，使操動機構質量小，動能小，能耗也小，效率提高。
文檔編號H01H33/36GK201252040SQ20082001247
公開日2009年6月3日 申請日期2008年4月30日 優先權日2008年4月30日
發明者劉愛民, 張小玲, 莘 林, 梁亞茹 申請人:瀋陽工業大學