永磁机构原理介绍

永磁机构原理与性能

随着电力系统的技术发展及智能化进程，用户对开关提出了更高的要求，作为开关心脏的真空灭弧室、作为开关动力来源脉的操作机构、作为智能化开关大脑的控制器的长足进步，必将使开关面临一场令人激动的革命，以智能化的永磁真空断路器为代表、将这三者有机的整合，使开关设备的性能达到了前所末有的高度

永磁机构结构图：

我们的单稳态永磁机构

主要由动铁心、 定铁心、

钕铁硼稀土永久磁铁、 工作线圈、 驱动轴五部分组成

配用单稳态永磁机构断路器的总体配置方案示意图

双稳永磁机构态结构示意图 主要由动铁心、 定铁心、 钕铁硼稀土永久磁铁、 合闸线圈、 分闸线圈、 驱动轴6部分组成

驱动轴 动铁芯 合闸线定铁芯永久磁铁分闸线

配用双稳态永磁机构断路器的总体配置方案示意图

单稳态永磁机构断路器的工作原理：

合闸：

?磁场产生的驱动力F磁= B2S/2μ ?合闸阻力 ：分闸簧F分簧=F分簧，

在主回路闭合后+F超程簧(=k2X)

?合闸运动条件：F磁>F分簧 ?运动方程 F

磁

-F

分簧

-（F

超程簧

） =ma?机构闭合后F

磁

=

B2S/2μ >F分簧 +F超程簧

控制器控制外部电路向线圈提供驱动电流，线圈电流产生的磁场与永久磁铁产生的磁场方向一致，相互叠加，随着线圈驱动电流的不

1B2S断增大，磁场产生的驱动力F=逐渐变大。

2?0当驱动力大于断路器提供的分闸保持力时，动铁心按照牛顿定律: F=ma向合闸方向运动，并且驱动力随着磁隙的减小而急剧增大，该特点与断路器的机械特性完全吻合，最终将动铁心推到合闸位置。

此时切断线圈电源。由于铁磁回路已经闭合，磁阻非常小，永磁驱动的磁场力已足以克服断路器的合闸保持力，无须线圈电流的磁场而完成合闸的锁扣过程。

永磁机构之前的操作机构依靠机械闭锁，半轴处的材料与扣接量对性能影响很大，目前尚无满意的解决方案。材质硬；耐磨、易碎，材质软；不易碎、不耐磨，两方面的缺陷部分，都会造成扣接失败，尤其在35KV的断路器，因为驱动力大、速度高，及操作频繁的场合，机构的可靠性已经使得用户苦不堪言。由永磁机构原理图显而易见，永磁机构通过平面磁力吸合，从原理上彻底消除了该类问题，大幅度提高了机构的寿命。