永磁操动机构课件（原创）.ppt

永磁操动机构及其智能控制
基础篇
永磁操动机构简介
1
发展、现状及研发意义
2
智能控制技术
5
典型结构及特点
3
研究所涉及的主要方面
4
主要内容
永磁操动机构简介
永磁操动机构:

永磁体实现合闸保持和分闸保持(有时只用永磁体作合闸保持而不作分闸保持)及电子控制的一种新型的电磁操动机构。
即永磁保持、电磁操动、电子控制的机构。
将稀土永磁材料应用于操动机构中是永磁操动机构区别于其它操动机构的最显著的特点。
永磁操动机构国内外的发展及现状
国外: 开始于20世纪80年代末,欧洲以英国和德国为代表。
1)1989年英国曼彻斯特大学系统与能量组为GEC公司设计了一台永磁机构模型
2)1992年前后,永磁机构技术开始在英国工业应用。
3)1995年英国的Whipp&Bourne公司进一步改进了结构。
4)1997年ABB -VM1型配永磁机构的真空断路器
5)英国IPEC公司推出用于中压开关装置的电磁驱动器(MAGACT)
6) 乌克兰TAVRIDA公司的永磁驱动机构为单稳态结构,采用分闸弹簧使断路器保持在分闸位置。
国内:
1)由于我国占世界蕴藏80%以上的钕资源,特别是钕铁硼材料特性水平达到世界的先进水平。
2)永磁操动机构的研制主要集中于10kV级的真空断路器上,并成功应中压断路上。
3)研究主要集中在国内一些断路器生产厂家和科研院所。
可实现机械上的免维护
可实现机械上的高可靠
1、采用永磁作为保持力,不会产生传统机构的操作失误,方便实现免维护运行
3、传动机构十分简单,由分合闸线圈的励磁电流产生的磁场直接驱动动铁芯,动铁芯又直接和主轴相连。由于动作部件少,具有更好的可控性,便于智能控制的实现。
2、结构简单,运动部件少,机械可靠性大大提高
4、输出特性和真空断路器的开关机械特性相匹配,能够达到良好的速度特性。
优点
意义
可实现操作性能
上的智能化
e-Business Perspective
研发永磁操动机构的意义
国际大电网会议组织的国际调查表明,机械故障高达总故障的70. 3%,如果包括辅助电器和控制回路的故障,%
永磁操动机构的分类
双线圈式
永磁机构
单线圈式
永磁机构
分离磁路式
永磁机构
永磁机构合闸采用电磁操动
分闸操作方式:电磁操动和弹簧操动
线圈数目:双线圈式和单线圈式
外形结构:圆形和方形
为机构提供保持时所需要的动力
为分合闸提供所需要的动力
为机构提供磁路通道
-方形结构一般采用硅钢片
叠形结构
-圆形结构则采用电工纯铁
或低碳钢
功能
5
分闸线圈
1
静铁芯
结构
3、4
永磁体
永磁操动机构剖面简图
整个机构中最主要的运动部件
-一般采用电工纯铁或低碳钢结构
2
动铁芯
6
合闸线圈
7
驱动杆
双线圈式永磁操动机构--结构
双线圈式永磁操动机构的特征:
采用永久磁铁使真空断路器分别保持在分闸和合闸的极限位置上,使用一个激磁线圈将机构的铁芯从分闸位置推动到合闸位置,使用另一激磁线圈将机构的铁芯从合闸位置推动到分闸位置。
双线圈永磁机构的结构简图
1、驱动杆 2、工作气隙I 3、合闸线圈 4、永磁体 5、动铁芯 6、静铁芯 7、分闸线圈 8、工作气隙II
双线圈式永磁操动机构---工作原理
工作原理:
单线圈式永磁操动机构---结构
单线圈式永磁操动机构特征:
采用永久磁铁使真空断路器分别保持在分闸和合闸极限位置上,但分合闸共用一个激磁线圈。合闸的能量主要来自激磁线圈,分闸的能量主要来自分闸弹簧以及触头弹簧。并且单线圈式永磁操动机必须采用弹簧才能完成分闸操作。
单线圈永磁机构的结构简图
1、工作气隙I 2、分合闸线圈 3、动铁芯
4、永磁体 5、工作气隙II 6、静铁芯 7、驱动杆