一種電動(dòng)機(jī)彈簧機(jī)構(gòu)用電磁力操作裝置的研究及應(yīng)用

劉偉杰　陳怡

摘要：本論文涉及一種電動(dòng)機(jī)彈簧機(jī)構(gòu)的分合閘電磁操作裝置和將電磁力作為驅(qū)動(dòng)力的電磁控制裝置，尤其是涉及利用電磁力操作斷路器機(jī)構(gòu)等電力設(shè)備操作開(kāi)關(guān)的電磁操作裝置。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)機(jī);彈簧機(jī)構(gòu);電磁力;操作裝置

1背景技術(shù)

隨著國(guó)家近幾年電力事業(yè)的發(fā)展，國(guó)產(chǎn)電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)在斷路器中的應(yīng)用更加廣泛，電磁鐵作為電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)中分合閘操作的核心部件，其性能尤為重要。電磁鐵承載著整個(gè)機(jī)構(gòu)分、合切換動(dòng)作，可靠性要求比較高，尤其是分閘操作，關(guān)系著整個(gè)電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。在該電磁操作裝置未發(fā)明前，電動(dòng)彈簧機(jī)構(gòu)的分閘由一套電磁鐵（即單分電磁鐵）完成，在實(shí)際運(yùn)行中存在由于分閘電磁鐵不能可靠吸合，而產(chǎn)生的電動(dòng)機(jī)彈簧機(jī)構(gòu)分閘不可靠的情況較為普遍。為保證電動(dòng)機(jī)彈簧機(jī)構(gòu)能夠可靠分閘操作，特研究設(shè)計(jì)了該電磁操作裝置，滿(mǎn)足電網(wǎng)用戶(hù)的雙分需求。

2研究?jī)?nèi)容

本論文的研究目的是：在于研究一種電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)分合閘用電磁力操作裝置，該電磁力操作裝置要求具有雙分功能，并且要求設(shè)計(jì)緊湊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作，適用于其他產(chǎn)業(yè)中的電磁操作式開(kāi)關(guān)裝置和將電磁力作為驅(qū)動(dòng)力的電磁控制裝置。

3技術(shù)方案

本論文研究了一種電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)分合閘用電磁力操作裝置，該電磁操作裝置包括兩個(gè)相互獨(dú)立又彼此相關(guān)的電磁鐵，將一分電磁鐵和二分電磁鐵連接在一起的連板，以及裝在一分電磁鐵上用于調(diào)節(jié)電磁力操作裝置動(dòng)作行程的觸發(fā)器，裝在二分電磁鐵上的手動(dòng)觸發(fā)按鈕;所述一分電磁鐵和二分電磁鐵都包括一套具有相對(duì)配置的活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯，以及根據(jù)電磁力使上述活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯相互離開(kāi)或接觸的用于控制電磁鐵性能的線(xiàn)圈，固定線(xiàn)圈用的線(xiàn)圈支座;和通過(guò)螺紋連接與上述活動(dòng)鐵芯連接的，與上述電磁鐵產(chǎn)生的電磁力一起產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力傳遞給電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的觸發(fā)桿，從而在電磁驅(qū)動(dòng)力的作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的操作。

（1）電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)用電磁力操作裝置，包括兩個(gè)相互獨(dú)立又彼此相關(guān)的電磁鐵，其中外側(cè)一分電磁鐵必須通過(guò)撞擊內(nèi)側(cè)二分電磁鐵起作用，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，而二分電磁鐵可以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作。

（2）電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)用電磁力操作裝置，包括將外側(cè)一分電磁鐵和內(nèi)側(cè)二分電磁鐵連接在一起的連扳，該連扳通過(guò)螺紋連接將一分電磁鐵和二分電磁鐵緊定相連，形成一種電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)用電磁力操作裝置。

（3）電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)用電磁力操作裝置，包括一套可用于調(diào)節(jié)電磁力操作裝置動(dòng)作行程的觸發(fā)器，該觸發(fā)器通過(guò)螺紋連接和通過(guò)螺紋與活動(dòng)鐵芯連接的觸發(fā)桿相連。

（4）電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)用電磁力操作裝置，包括兩個(gè)相互獨(dú)立又彼此相關(guān)的電磁鐵，該裝置所具有的一分電磁鐵和二分電磁鐵都包括一套具有相對(duì)配置的活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯，以及根據(jù)電磁力使上述活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯相互離開(kāi)或接觸的用于控制電磁鐵性能的線(xiàn)圈，固定線(xiàn)圈用的線(xiàn)圈支座;和通過(guò)螺紋與上述活動(dòng)鐵芯連接的，與上述電磁鐵產(chǎn)生的電磁力一起產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力傳遞給電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的觸發(fā)桿。

（5）電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)用電磁力操作裝置，包括兩個(gè)相互獨(dú)立又彼此相關(guān)的電磁鐵，避免了一分電磁鐵由于控制電磁鐵性能的線(xiàn)圈和二分電磁鐵用于控制電磁鐵性能的線(xiàn)圈相互之間的電磁干涉。

（6）電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)用電磁力操作裝置，包括有回復(fù)彈簧，該回復(fù)彈簧分別配置在一分電磁鐵和二分電磁鐵相對(duì)配置的活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯中的固定鐵芯中，用于對(duì)同上述活動(dòng)鐵芯連接的觸發(fā)桿施加使上述活動(dòng)鐵芯離開(kāi)上述固定鐵芯方向的彈性力。

（7）所述電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)用電磁力操作裝置，包括用于固定控制電磁鐵性能線(xiàn)圈的安裝位置所用的彎板，該彎板通過(guò)螺紋緊固，將上述線(xiàn)圈固定在電磁鐵相對(duì)配置的活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯中的固定鐵芯上。

4實(shí)施方式

本論文研究了一種電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)分合閘用電磁力操作裝置，結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，該電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)用電磁力操作裝置，包括一套可以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的二分電磁鐵1，通過(guò)連扳4與二分電磁鐵相連，從而通過(guò)二分電磁鐵的觸發(fā)桿1-1驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作。一分電磁鐵2，裝在二分電磁鐵1上用于調(diào)節(jié)電磁力操作裝置動(dòng)作行程的觸發(fā)器5，與裝在一分電磁鐵觸發(fā)桿上的手動(dòng)觸發(fā)按鈕3相對(duì);本技術(shù)原理是：通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立線(xiàn)圈和獨(dú)立的觸發(fā)桿分別產(chǎn)生電磁感應(yīng)使靜鐵芯與動(dòng)鐵芯吸合動(dòng)作，動(dòng)、靜鐵芯吸合過(guò)程中所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力作用在電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)摯子上，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的分合閘。該項(xiàng)技術(shù)不僅限于電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)用電磁力操作裝置，也適用于其他類(lèi)似的電磁力操作裝置。

5實(shí)施效果

1）將一組雙分線(xiàn)圈分為兩個(gè)相互獨(dú)立又彼此相關(guān)的兩個(gè)單分線(xiàn)圈，從而實(shí)現(xiàn)一分電磁鐵和二分電磁鐵在相互不影響彼此動(dòng)作特性時(shí)的調(diào)整，滿(mǎn)足電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)雙分特性的要求。

2）一分電磁鐵中的線(xiàn)圈通過(guò)電磁力以及彈簧的回復(fù)力促使具有相對(duì)配置的活動(dòng)鐵芯和固定鐵芯相互離開(kāi)或接觸，從而促使觸發(fā)桿往復(fù)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的分合閘動(dòng)作。

3）一分電磁鐵驅(qū)動(dòng)無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)分合閘動(dòng)作，該電磁鐵必須通過(guò)驅(qū)動(dòng)一分電磁鐵的觸發(fā)桿動(dòng)作從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)分合閘動(dòng)作。

4）二分電磁鐵的動(dòng)作過(guò)程與一分電磁鐵類(lèi)似，可直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)分合閘動(dòng)作控制，并可以通過(guò)調(diào)整兩個(gè)觸發(fā)桿之間的間隙來(lái)控制一分電磁鐵的動(dòng)作時(shí)間，滿(mǎn)足斷路器分合閘特性需求。

本論文研究了一種電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)用電磁力操作裝置，該裝置增大了電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)所配置的電磁力操作裝置對(duì)動(dòng)作時(shí)間的調(diào)整幅度，滿(mǎn)足了電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)將動(dòng)作時(shí)間控制在一定范圍內(nèi)的要求。該電磁力操作裝置能夠滿(mǎn)足電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)間的特性要求，適于在行業(yè)內(nèi)推廣使用。

6附圖說(shuō)明

結(jié)束語(yǔ)：

通過(guò)本裝置的研究，解決了目前126kV高壓斷路器用電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)單分獨(dú)立電磁鐵分閘動(dòng)作不可靠的缺陷，同時(shí)也解決了國(guó)內(nèi)外252kV高壓斷路器彈簧機(jī)構(gòu)不同位置分別設(shè)立兩個(gè)獨(dú)立電磁鐵而帶來(lái)故障率和增加生產(chǎn)成本的問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)了國(guó)家電網(wǎng)對(duì)于電動(dòng)機(jī)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)分閘電磁鐵具有可換性的要求，滿(mǎn)足斷路器機(jī)構(gòu)主線(xiàn)圈出現(xiàn)故障不能使用時(shí)備用線(xiàn)圈必須可靠接入，實(shí)現(xiàn)斷路器正常分閘的特性需求。目前已成功用于多個(gè)工程投入使用。

參考文獻(xiàn)：

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