專利名稱：一種提高線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力的永磁機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種永磁機(jī)構(gòu)，特別是關(guān)于一種提高線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力的永磁機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：
目前具有軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)功能的機(jī)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于電力開關(guān)設(shè)備、機(jī)械制造、醫(yī)療器械、工程機(jī)械、紡織機(jī)械等眾多領(lǐng)域。這樣的機(jī)構(gòu)通常是利用驅(qū)動(dòng)元件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)的方式來實(shí)現(xiàn)的，實(shí)現(xiàn)這一過程的驅(qū)動(dòng)元件一般采用彈簧機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu)、伺服機(jī)構(gòu)等。但是其存在以下問題1、彈簧機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、零部件數(shù)量多、故障率高、可靠性低等缺點(diǎn)，這是因?yàn)槊總€(gè)彈簧機(jī)構(gòu)除去標(biāo)準(zhǔn)件還需要高達(dá)120件以上的零部件，并且還有許多相互關(guān)聯(lián)的機(jī)械鎖扣裝置。2、液壓機(jī)構(gòu)不僅有眾多的管路和控制閥，而且液體泄漏是限制機(jī)構(gòu)可靠性提高的難題，極其難以完美解決。3、伺服機(jī)構(gòu)需要有復(fù)雜的控制系統(tǒng)來進(jìn)行控制，成本高昂，難以普及。因此，近年來隨著新型高性能永磁材料的出現(xiàn)，人們開發(fā)了以永磁體來提供保持力的機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)稱永磁機(jī)構(gòu)，已公開的專利有中國(guó)專利CN 1202714A、CN 2337668Y、CN 1416151A等。
如圖1所示，是永磁機(jī)構(gòu)和彈簧機(jī)構(gòu)的操動(dòng)力與行程關(guān)系的比較圖，其中a表示真空滅弧室要求的合閘特性曲線，b表示彈簧操作機(jī)構(gòu)合閘時(shí)提供的特性曲線，c表示永磁機(jī)構(gòu)合閘時(shí)提供的特性曲線。由此可見，與彈簧機(jī)構(gòu)相比，永磁機(jī)構(gòu)有著優(yōu)異的機(jī)械特性、電氣特性、適當(dāng)?shù)暮祥l速度和分閘速度、較長(zhǎng)的使用壽命以及較高的可靠性。因此，永磁機(jī)構(gòu)更能符合當(dāng)今社會(huì)對(duì)開關(guān)設(shè)備的高可靠性、免維護(hù)、智能化、小型化的整體發(fā)展趨勢(shì)和要求，目前永磁機(jī)構(gòu)正廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的中壓真空斷路器中。同時(shí)國(guó)家電網(wǎng)公司也已經(jīng)明確將永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)、小型化、免維護(hù)的真空技術(shù)，列為配電與用電的新技術(shù)應(yīng)用方向。
如圖2所示，是已有技術(shù)中永磁機(jī)構(gòu)示意圖，它的工作過程是當(dāng)合閘線圈10啟動(dòng)時(shí)，動(dòng)鐵芯11在合閘線圈10的作用下帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿12一起向左運(yùn)動(dòng)，直至動(dòng)鐵芯11與合閘端蓋13相接觸為止；此時(shí)合閘線圈10中的電流終止，動(dòng)鐵芯11與合閘端蓋13相接觸的狀態(tài)由永磁體14與外導(dǎo)磁套15、合閘端蓋13、以及內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)16所形成的靜磁回路來保持，從而形成合閘狀態(tài)。類似地，當(dāng)分閘線圈17啟動(dòng)時(shí)，動(dòng)鐵芯11在分閘線圈17的作用下，克服合閘靜態(tài)定位保持力帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿12一起向右運(yùn)動(dòng)，直至動(dòng)鐵芯11與分閘端蓋18相接觸為止；此時(shí)分閘線圈17中的電流終止，動(dòng)鐵芯11與分閘端蓋18相接觸的狀態(tài)由永磁體14與外導(dǎo)磁套15、分閘端蓋18、以及內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)16所形成的靜磁回路來保持，從而形成分閘狀態(tài)。通過上述對(duì)永磁機(jī)構(gòu)的工作過程描述可知，動(dòng)鐵芯的動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力是通過關(guān)系式F0＝Fz-Fg表現(xiàn)出來的，其中Fz表示線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力，F(xiàn)g表示動(dòng)鐵芯的靜態(tài)定位保持力，F(xiàn)0表示線圈對(duì)動(dòng)鐵芯的凈作用力。也就是說，F(xiàn)0決定著動(dòng)鐵芯的動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力，F(xiàn)0越大，動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力就越大，反之就越小。
然而，眾所周知，特別是在電力行業(yè)的輸、變電領(lǐng)域比如電力開關(guān)中，作為軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的永磁機(jī)構(gòu)，不僅要求具有很高的靜態(tài)保持力，還要求具有足夠快的動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力，也就是說，F(xiàn)g和F0都要大。因此可行的辦法就是提高線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力Fz，而現(xiàn)有技術(shù)中無法在這方面提供滿足，在現(xiàn)有技術(shù)中，如果動(dòng)鐵芯的靜態(tài)定位保持力越高，則線圈對(duì)動(dòng)鐵芯的凈作用力就越差，動(dòng)鐵芯的動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力就越差；相反，為保證動(dòng)鐵芯有足夠高的動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力，就不得不犧牲動(dòng)鐵芯的靜態(tài)定位保持力。因此，設(shè)計(jì)一種既具有高的靜態(tài)定位保持力，又具有快的動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力的軸向高梯度磁場(chǎng)永磁機(jī)構(gòu)是一項(xiàng)新的研究課題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種在動(dòng)鐵芯的材質(zhì)、體積以及線圈磁場(chǎng)強(qiáng)度不變的情況下，能夠顯著提高線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力的永磁機(jī)構(gòu)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案一種提高線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力的永磁機(jī)構(gòu)，它包括一固定在驅(qū)動(dòng)桿上的動(dòng)鐵芯，在所述動(dòng)鐵芯外面滑套一內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)，在所述內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)的外表面固定設(shè)置一環(huán)形永磁體，在所述環(huán)形永磁體的外表面固定連接一外導(dǎo)磁套，在所述內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)和環(huán)形永磁體的兩側(cè)，分別設(shè)置一與所述外導(dǎo)磁套固定連接、與所述動(dòng)鐵芯滑動(dòng)連接的合閘線圈和分閘線圈，在所述合閘線圈的外側(cè)設(shè)置一穿設(shè)過所述驅(qū)動(dòng)桿且與所述外導(dǎo)磁套固定成一體的合閘端蓋，在所述分閘線圈的外側(cè)設(shè)置一穿設(shè)過所述驅(qū)動(dòng)桿且與所述外導(dǎo)磁套固定成一體的分閘端蓋，在所述合閘端蓋和分閘端蓋之間留有動(dòng)鐵芯移動(dòng)的空間，其特征在于所述動(dòng)鐵芯與所述合閘端蓋或分閘端蓋的接觸面中，至少有一側(cè)接觸面設(shè)置為非平面曲面。
所述非平面曲面的形狀為凸臺(tái)形、圓錐形、圓弧形、半圓形、多邊形、V形、之字形、梯形、鋸齒形和拋物線形中的一種或一種以上形狀的組合。
所述動(dòng)鐵芯與一側(cè)端蓋的接觸面為平面，與另一側(cè)端蓋的接觸面為非平面曲面。
所述動(dòng)鐵芯與兩側(cè)端蓋的接觸面為相同形狀的非平面曲面。
所述動(dòng)鐵芯與一側(cè)端蓋接觸面形狀的曲率大于與另一側(cè)接觸面形狀的曲率。
所述永磁體形狀為圓形、多邊形、方形、矩形、橢圓形中的一種環(huán)狀體。
所述永磁體由多個(gè)具有相同磁矩方向的小永磁體拼裝而成。
所述小永磁體的形狀呈瓦形。
本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型運(yùn)用電磁學(xué)和力學(xué)原理分析了永磁機(jī)構(gòu)的靜態(tài)保持力和動(dòng)態(tài)反應(yīng)力的控制源，通過改變動(dòng)鐵芯與一側(cè)或兩側(cè)端蓋之間的接觸面形狀，改變軸向磁場(chǎng)的梯度，進(jìn)而提高永磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力，其結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)單科學(xué)，具有創(chuàng)新和實(shí)用價(jià)值。2、本實(shí)用新型對(duì)永磁機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)貌似簡(jiǎn)單，但是，本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比能夠在動(dòng)鐵芯的材質(zhì)、體積以及線圈磁場(chǎng)強(qiáng)度都不變的情況下，顯著提高線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力，其有益效果十分顯著。3、本實(shí)用新型可以根據(jù)不同的使用場(chǎng)合和不同的使用要求，對(duì)兩個(gè)接觸面進(jìn)行相同的和不同的曲面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，且實(shí)施方便、應(yīng)用面廣、經(jīng)濟(jì)性好。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)的真空斷路器中。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)永磁機(jī)構(gòu)和彈簧機(jī)構(gòu)的操動(dòng)力與行程關(guān)系的比較圖 圖2是現(xiàn)有技術(shù)永磁機(jī)構(gòu)示意圖 圖3是動(dòng)鐵芯與端蓋為平面接觸時(shí)的磁力線形成圖 圖4是動(dòng)鐵芯與端蓋為曲面接觸時(shí)的磁力線形成圖 圖5～7是本實(shí)用新型動(dòng)鐵芯與兩端蓋的接觸面中一端為非平面曲面示意圖 圖8～10是本實(shí)用新型動(dòng)鐵芯與兩端蓋的接觸面中雙端均為相同的非平面曲面示意圖 圖11～13是本實(shí)用新型動(dòng)鐵芯與兩端蓋的接觸面中雙端為不相同的非平面曲面示意圖 具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
本申請(qǐng)人通過研究發(fā)現(xiàn)，在做軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的永磁機(jī)構(gòu)中，動(dòng)鐵芯與端蓋之間的靜態(tài)保持力Fg與線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力Fz在磁學(xué)機(jī)理上是有所不同的。線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力Fz通過磁場(chǎng)的能量方程分析，運(yùn)用虛功原理推導(dǎo)如下 假設(shè)體積為Vm的磁性物質(zhì)，在磁場(chǎng)H的作用下沿軸向方向移動(dòng)了dz距離，則其體積范圍內(nèi)的磁場(chǎng)能量變化可由磁場(chǎng)能量方程式給出 這里，μ為磁性物質(zhì)的磁導(dǎo)率，μ0為真空磁導(dǎo)率。將已知關(guān)系式 代入式(1)，有 這里，χ為磁性物質(zhì)的磁化率，由于Vm具有一定的空間大小，一般地，在該磁性物質(zhì)體積范圍內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁化率χ均為空間的函數(shù)，因此外磁場(chǎng)沿軸向的作用力可表述為 (4) 式中，

為磁場(chǎng)梯度，物質(zhì)的磁化率恒定時(shí)，式中第二項(xiàng)為零。由此可見，任何磁性物質(zhì)在均勻磁場(chǎng)中所受的凈作用力為零。在通常情況下，磁場(chǎng)對(duì)磁性物質(zhì)的作用力取決于式(4)中的第一項(xiàng)，即 其方向指向磁場(chǎng)變化率增大的方向。
而動(dòng)鐵芯與端蓋之間的靜態(tài)保持力乃是永磁磁場(chǎng)在介質(zhì)界面上Maxwell(麥克斯韋)張力，已知公式為 這里，μ0為真空磁導(dǎo)率，Hg為動(dòng)鐵芯與端蓋之間的氣隙磁場(chǎng)強(qiáng)度，Sm為動(dòng)鐵芯與端蓋之間的接觸面積。
由此可見，在動(dòng)鐵芯的材質(zhì)、體積以及線圈磁場(chǎng)強(qiáng)度不變的情況下，通過提高線圈磁場(chǎng)強(qiáng)度的梯度

便可顯著提高線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力，從而提高線圈對(duì)動(dòng)鐵芯的凈作用力F0。雖然在動(dòng)鐵芯與端蓋的接觸面為平面狀態(tài)時(shí)，線圈磁場(chǎng)也存在梯度，但其梯度值較小，磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力較弱。根據(jù)磁力線折射原理可知，在高磁導(dǎo)率的軟鐵邊界上，幾乎所有磁力線都傾向于在空氣一側(cè)垂直邊界。因此，將動(dòng)鐵芯與端蓋的嚙合面設(shè)計(jì)為曲面時(shí)，在動(dòng)鐵芯表面附近，磁力線會(huì)發(fā)生大角度扭曲，磁場(chǎng)強(qiáng)度的不均勻性顯著增大，從而大幅度提高了動(dòng)鐵芯表面附近的磁場(chǎng)梯度。如圖3所示，當(dāng)動(dòng)鐵芯11與合閘端蓋13的嚙合面為平面狀態(tài)時(shí)，合閘線圈10所產(chǎn)生的磁力線a近乎均勻地穿過動(dòng)鐵芯11表面，動(dòng)鐵芯11表面附近的磁場(chǎng)較均勻，梯度值較小，磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯11的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力較弱；而當(dāng)動(dòng)鐵芯11與合閘端蓋13的嚙合面為曲面時(shí)(如圖4所示)，在動(dòng)鐵芯11表面附近，磁力線a發(fā)生大角度扭曲，磁場(chǎng)的不均勻性顯著增大，從而大幅度提高了動(dòng)鐵芯11表面附近的磁場(chǎng)梯度，由上述式(4)可知，由于磁場(chǎng)的梯度加大，在動(dòng)鐵芯的材質(zhì)、體積以及線圈磁場(chǎng)強(qiáng)度都不變的情況下，即可顯著提高線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力。
根據(jù)以上分析，本實(shí)用新型提供了一種具有軸向高梯度磁場(chǎng)的永磁機(jī)構(gòu)，其是在現(xiàn)有永磁機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將動(dòng)鐵芯與兩側(cè)的兩個(gè)端蓋的接觸面設(shè)計(jì)成一側(cè)或兩側(cè)非平面曲面。該非平面曲面可以是凸臺(tái)形、圓錐形、半圓形、圓弧形、多邊形、V形、之字形、梯形、鋸齒形、拋物線形等形狀中的一種，也可以是上述一種形狀以上的組合。具體實(shí)施例如下 實(shí)施例一 如圖5所示，本實(shí)施例包括一固定在驅(qū)動(dòng)桿1上的動(dòng)鐵芯2，在動(dòng)鐵芯2外面滑動(dòng)設(shè)置一內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)3，在內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)3的外面固定設(shè)置一環(huán)形永磁體4，在環(huán)形永磁體4的外面固定連接一外導(dǎo)磁套5，在內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)3和環(huán)形永磁體4的兩側(cè)，分別設(shè)置一與外導(dǎo)磁套5固定連接、且滑動(dòng)設(shè)置在動(dòng)鐵芯2上的合閘線圈6和分閘線圈7。在合閘線圈6的外側(cè)設(shè)置一穿設(shè)過驅(qū)動(dòng)桿1且與外導(dǎo)磁套5固定成一體的合閘端蓋8，在分閘線圈7的外側(cè)設(shè)置一穿設(shè)過驅(qū)動(dòng)桿1且與外導(dǎo)磁套5固定成一體的分閘端蓋9，在合閘端蓋8和分閘端蓋9之間留有動(dòng)鐵芯2移動(dòng)進(jìn)行合閘和分閘的空間。動(dòng)鐵芯2與合閘端蓋8的接觸面為常規(guī)的平面接觸，動(dòng)鐵芯2與分閘端蓋9之間的接觸面為錐臺(tái)形曲面。這樣，當(dāng)分閘線圈7啟動(dòng)時(shí)，所形成的磁場(chǎng)具有較高的磁場(chǎng)梯度，進(jìn)而對(duì)動(dòng)鐵芯2形成較大的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力，使動(dòng)鐵芯迅速擺脫與合閘端蓋8之間的靜磁吸附力，向分閘端蓋9方向運(yùn)動(dòng)。相比之下，當(dāng)合閘線圈6啟動(dòng)時(shí)，動(dòng)鐵芯2與分閘端蓋9之間的平面接觸面所形成的磁場(chǎng)梯度較低，動(dòng)鐵芯2所受到的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力較小，動(dòng)鐵芯2向合閘端蓋8的運(yùn)動(dòng)反應(yīng)速度也相應(yīng)較低。
實(shí)施例二 如圖6、圖7所示，本實(shí)施例與上述實(shí)施例類似，均為單側(cè)曲面形狀，盡管曲面形狀有所不同，但是接觸面附近的磁場(chǎng)梯度都會(huì)發(fā)生較大的變化，當(dāng)分閘線圈7啟動(dòng)時(shí)，都會(huì)對(duì)動(dòng)鐵芯2形成較高的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力，使動(dòng)鐵芯2擺脫與合閘端蓋8之間的靜磁吸附力，向分閘端蓋9運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)速度加快。
上述兩實(shí)施例都是動(dòng)鐵芯2與兩端蓋8、9的接觸面為單側(cè)曲面接觸的結(jié)構(gòu)形式，這樣的結(jié)構(gòu)適合于運(yùn)動(dòng)速度有一個(gè)方向高一個(gè)方向低的往復(fù)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合，其中，有曲面的一側(cè)運(yùn)動(dòng)速度快。
實(shí)施例三 如圖8～10所示，本實(shí)施例列舉了動(dòng)鐵芯2與兩端蓋8、9的接觸面為雙側(cè)曲面接觸結(jié)構(gòu)，比如都是錐臺(tái)形的接觸曲面(僅以此為例)，如圖8、圖9所示，兩接觸曲面是對(duì)稱設(shè)置的；如圖10所示，兩接觸曲面是同方向設(shè)置的。這幾種設(shè)置同樣可以達(dá)到提高雙側(cè)接觸面磁場(chǎng)梯度的目的。當(dāng)合閘線圈6或分閘線圈7啟動(dòng)時(shí)，所形成的磁場(chǎng)都具有較高的軸向磁場(chǎng)梯度，對(duì)動(dòng)鐵芯2的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力也較大，這樣的結(jié)構(gòu)適合于兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)速度都要高且相同的往復(fù)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合。
實(shí)施例四 如圖11～13所示，本實(shí)施例列舉了動(dòng)鐵芯2與兩端蓋8、9的接觸面為雙側(cè)接觸曲面結(jié)構(gòu)的各種不同形式，但是兩側(cè)接觸曲面形狀不同。這樣的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一類似，適合于兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)反應(yīng)速度不相同的往復(fù)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合。但與實(shí)施例一比較，不同之處在于接觸面為非平面曲面的結(jié)構(gòu)中所產(chǎn)生的加速度要高于接觸面為平面的結(jié)構(gòu)中所產(chǎn)生的加速度，接觸曲面的曲率越大，磁場(chǎng)強(qiáng)度梯度越大，所形成的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力就越大。
在上述各實(shí)施例中，永磁體4可以使用任何已知的永磁材料來制作，比如為釹-鐵-硼或釤-鈷或鐵氧體或鋁鎳鈷合金的燒結(jié)體或粘結(jié)體，這里選用牌號(hào)為SANMAG-N39SH，材料的剩磁Br＝12.5kGs，矯頑力Hcb＝12.0kOe的永磁材料；永磁體4的徑向截面可以是是圓環(huán)形的，也可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)置成其它形狀，例如多邊形、矩形、橢圓形等。永磁體4可以是單一的環(huán)體，也可以是用多塊具有相同磁距方向的瓦形小塊拼裝而成的，這樣可以進(jìn)一步降低永磁材料的成本，擴(kuò)大使用的范圍。
上述各實(shí)施例中，外導(dǎo)磁套5、內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)3、動(dòng)鐵芯2、合閘端蓋8和分閘端蓋9可以使用低碳鋼或純鐵或硅鋼或坡莫合金或非晶合金等高導(dǎo)磁材料制成。
上述各實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)桿1使用非導(dǎo)磁的不銹鋼或銅合金或鋁合金或有機(jī)材料制成。驅(qū)動(dòng)桿1和動(dòng)鐵芯2可以采用螺紋連接、銷連接、鉚接、焊接方式或以上方式的一種或一種以上方式的組合。
上述各實(shí)施例中，可以在各個(gè)組件的外圍，采用電鍍、涂覆、浸漬的方法形成一層金屬或非金屬膜，起到防腐、潤(rùn)滑和改善外觀的作用。
權(quán)利要求1、一種提高線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力的永磁機(jī)構(gòu)，它包括一固定在驅(qū)動(dòng)桿上的動(dòng)鐵芯，在所述動(dòng)鐵芯外面滑套一內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)，在所述內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)的外表面固定設(shè)置一環(huán)形永磁體，在所述環(huán)形永磁體的外表面固定連接一外導(dǎo)磁套，在所述內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)和環(huán)形永磁體的兩側(cè)，分別設(shè)置一與所述外導(dǎo)磁套固定連接、與所述動(dòng)鐵芯滑動(dòng)連接的合閘線圈和分閘線圈，在所述合閘線圈的外側(cè)設(shè)置一穿設(shè)過所述驅(qū)動(dòng)桿且與所述外導(dǎo)磁套固定成一體的合閘端蓋，在所述分閘線圈的外側(cè)設(shè)置一穿設(shè)過所述驅(qū)動(dòng)桿且與所述外導(dǎo)磁套固定成一體的分閘端蓋，在所述合閘端蓋和分閘端蓋之間留有動(dòng)鐵芯移動(dòng)的空間，其特征在于所述動(dòng)鐵芯與所述合閘端蓋或分閘端蓋的接觸面中，至少有一側(cè)接觸面設(shè)置為非平面曲面。
2、如權(quán)利要求1所述的一種提高線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力的永磁機(jī)構(gòu)，其特征在于所述非平面曲面的形狀為凸臺(tái)形、圓錐形、圓弧形、半圓形、多邊形、V形、之字形、梯形、鋸齒形和拋物線形中的一種。
3、如權(quán)利要求1或2所述的一種提高線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力的永磁機(jī)構(gòu)，其特征在于所述動(dòng)鐵芯與一側(cè)端蓋的接觸面為平面，與另一側(cè)端蓋的接觸面為非平面曲面。
4、如權(quán)利要求1或2所述的一種提高線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力的永磁機(jī)構(gòu)，其特征在于所述動(dòng)鐵芯與兩側(cè)端蓋的接觸面為相同形狀的非平面曲面。
5、如權(quán)利要求1或2所述的一種提高線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力的永磁機(jī)構(gòu)，其特征在于所述動(dòng)鐵芯與一側(cè)端蓋接觸面形狀的曲率大于與另一側(cè)接觸面形狀的曲率。
6、如權(quán)利要求1或2所述的一種提高線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力的永磁機(jī)構(gòu)，其特征在于所述永磁體形狀為圓形、多邊形、方形、矩形、橢圓形中的一種環(huán)狀體。
7、如權(quán)利要求6所述的一種提高線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力的裝置，其特征在于所述永磁體由多個(gè)具有相同磁矩方向的小永磁體拼裝而成。
8、如權(quán)利要求1或2所述的一種提高線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力的裝置，其特征在于所述永磁體由多個(gè)具有相同磁矩方向的小永磁體拼裝而成。
9、如權(quán)利要求7所述的一種提高軸向磁場(chǎng)梯度的永磁機(jī)構(gòu)，其特征在于所述小永磁體的形狀呈瓦形。
10、如權(quán)利要求8所述的一種提高軸向磁場(chǎng)梯度的永磁機(jī)構(gòu)，其特征在于所述小永磁體的形狀呈瓦形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種提高線圈磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力的永磁機(jī)構(gòu)，它包括一固定在驅(qū)動(dòng)桿上的動(dòng)鐵芯，所述動(dòng)鐵芯外依次連接一內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)和一環(huán)形永磁體，在所述環(huán)形永磁體的外面固定連接一外導(dǎo)磁套，在所述內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)和環(huán)形永磁體的兩側(cè)，分別設(shè)置一與所述外導(dǎo)磁套固定連接、與所述動(dòng)鐵芯滑動(dòng)連接的合閘線圈和分閘線圈，在所述合閘線圈的外側(cè)設(shè)置一穿設(shè)過所述驅(qū)動(dòng)桿且與所述外導(dǎo)磁套固定成一體的合閘端蓋，在所述分閘線圈的外側(cè)設(shè)置一穿設(shè)過所述驅(qū)動(dòng)桿且與所述外導(dǎo)磁套固定成一體的分閘端蓋，在所述合閘端蓋和分閘端蓋之間留有動(dòng)鐵芯移動(dòng)的空間，其特征在于所述動(dòng)鐵芯與所述合閘端蓋或分閘端蓋的接觸面中，至少有一側(cè)接觸面為非平面接觸的曲面。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)的真空斷路器中。
文檔編號(hào)H01H33/66GK201229906SQ20082008043
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日
發(fā)明者韓篩根, 張重樂, 王德文, 何葉青 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院, 北京電研華源電力技術(shù)有限公司, 北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限公司