永磁機構簡介
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機構中,使真空斷路器分、合閘位置的保持通過永久磁鐵實現,取代傳統的鎖扣裝置。
永磁機構的特點:
(1)永久磁鐵與分閘、合閘控制線圈結合,解決了合閘時需要大功率能量的問題。
(2)真空滅弧室的動觸頭靠永久磁鐵產生的力通過拐臂、絕緣拉桿使其保持在合閘、分閘位置上,取代機械鎖扣方式,僅有幾個活動部件,零件總數約為50件左右,耗材少,節能且成本低。
(3)永磁操動機構無需機械鎖扣和輔助電器,機械動作的可靠性大大提高,能夠實現免維護,開斷能力強,安全性提高。
(4)永磁操動機構,永磁力可保證100年不消失,該機構壽命高達10萬次,機械壽命至少提高5倍。
永磁機構分類:
按照不同的標準,永磁機構劃分為不同的類型,主要有單穩態和雙穩態、單線圈和雙線圈之分,它們之間沒有明顯的優劣之分,各自有各自的優勢。
所謂雙穩態永磁機構,指的是在合閘端、分閘端均采用永久磁鐵保持,分、合閘的動作是分別通過兩個激磁線圈通電驅動動鐵心來完成;所謂單穩態永磁機構,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,合閘動作是通過合閘激磁線圈通電驅動動鐵心來完成,同時在合閘的過程中對分閘保持彈簧儲能,分閘動作是靠釋放分閘保持彈簧來完成。
雙穩態永磁機構
優勢:在同樣條件下,雙穩態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,意味著控制越簡單可靠,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100V/10萬微法的電解電容就可以實現斷路器的重合閘操作。
劣勢:基于雙穩態的設計原理,雙穩態永磁機構的剛分速度低于全開距平均速度。
單穩態永磁機構
優勢:由于單穩態永磁機構的分閘動作是靠分閘彈簧來完成,因此其分閘的剛分速度和平均分閘速度優于雙穩態永磁機構,與斷路器的分閘反力特性曲線能較好匹配。
劣勢:由于單穩態永磁機構在合閘時同時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詞概括:永磁保持、電磁驅動、電子控制。
永磁保持:合閘狀態是通過永久磁鐵來保持,克服觸頭簧的反力;
電磁驅動:通電的激磁線圈產生電磁能量來驅動鐵心運動,完成分合閘動作;
電子控制:永磁機構的控制系統采用電子裝置,包括電力電子開關(即IGBT、MOSFET、晶閘管)、集成電路板、CPU芯片等。