永磁機構簡(jiǎn)介
永磁機構是一種用于真空斷路器的永磁保持、電子控制的電磁操作機構。它克服了傳統彈簧機構和電磁機構的不足,將永久磁鐵應用于操動(dòng)機構中,使真空斷路器分、合閘位置的保持通過(guò)永久磁鐵實(shí)現,取代傳統的鎖扣裝置。
永磁機構的特點(diǎn):
(1)永久磁鐵與分閘、合閘控制線(xiàn)圈結合,解決了合閘時(shí)需要大功率能量的問(wèn)題。
(2)真空滅弧室的動(dòng)觸頭靠永久磁鐵產(chǎn)生的力通過(guò)拐臂、絕緣拉桿使其保持在合閘、分閘位置上,取代機械鎖扣方式,僅有幾個(gè)活動(dòng)部件,零件總數約為50件左右,耗材少,節能且成本低。
(3)永磁操動(dòng)機構無(wú)需機械鎖扣和輔助電器,機械動(dòng)作的可靠性大大提高,能夠實(shí)現免維護,開(kāi)斷能力強,安全性提高。
(4)永磁操動(dòng)機構,永磁力可保證100年不消失,該機構壽命高達10萬(wàn)次,機械壽命至少提高5倍。
永磁機構分類(lèi):
按照不同的標準,永磁機構劃分為不同的類(lèi)型,主要有單穩態(tài)和雙穩態(tài)、單線(xiàn)圈和雙線(xiàn)圈之分,它們之間沒(méi)有明顯的優(yōu)劣之分,各自有各自的優(yōu)勢。
所謂雙穩態(tài)永磁機構,指的是在合閘端、分閘端均采用永久磁鐵保持,分、合閘的動(dòng)作是分別通過(guò)兩個(gè)激磁線(xiàn)圈通電驅動(dòng)動(dòng)鐵心來(lái)完成;所謂單穩態(tài)永磁機構,指的是在合閘端采用永久磁鐵保持,在分閘端則采用彈簧保持,合閘動(dòng)作是通過(guò)合閘激磁線(xiàn)圈通電驅動(dòng)動(dòng)鐵心來(lái)完成,同時(shí)在合閘的過(guò)程中對分閘保持彈簧儲能,分閘動(dòng)作是靠釋放分閘保持彈簧來(lái)完成。
雙穩態(tài)永磁機構
優(yōu)勢:在同樣條件下,雙穩態(tài)永磁機構合閘電流峰的值較小,對于控制部分而言,電流越小,意味著(zhù)控制越簡(jiǎn)單可靠,控制器損壞的幾率也越小。另外,分合閘電流較小,放電電容不用太大,一般用一個(gè)100V/10萬(wàn)微法的電解電容就可以實(shí)現斷路器的重合閘操作。
劣勢:基于雙穩態(tài)的設計原理,雙穩態(tài)永磁機構的剛分速度低于全開(kāi)距平均速度。
單穩態(tài)永磁機構
優(yōu)勢:由于單穩態(tài)永磁機構的分閘動(dòng)作是靠分閘彈簧來(lái)完成,因此其分閘的剛分速度和平均分閘速度優(yōu)于雙穩態(tài)永磁機構,與斷路器的分閘反力特性曲線(xiàn)能較好匹配。
劣勢:由于單穩態(tài)永磁機構在合閘時(shí)同時(shí)要給分閘保持彈簧儲能,因此同樣條件下,合閘電流峰值比雙穩態(tài)永磁機構大很多。
永磁機構基本原理:
永磁機構的基本工作原理可以用三個(gè)詞概括:永磁保持、電磁驅動(dòng)、電子控制。
永磁保持:合閘狀態(tài)是通過(guò)永久磁鐵來(lái)保持,克服觸頭簧的反力;
電磁驅動(dòng):通電的激磁線(xiàn)圈產(chǎn)生電磁能量來(lái)驅動(dòng)鐵心運動(dòng),完成分合閘動(dòng)作;
電子控制:永磁機構的控制系統采用電子裝置,包括電力電子開(kāi)關(guān)(即IGBT、MOSFET、晶閘管)、集成電路板、CPU芯片等。