文档介绍：断路器永磁机构特点及原理
断路器永磁机构特点及原理
摘要：
断路器，作为电力系统中重要的控制、保护设备。需要借助操动机构来可靠地完成断路器的分合闸操作。近年来出现了一种新型的操作机构—永磁机构。它采用了
断路器永磁机构特点及原理
断路器永磁机构特点及原理
摘要：
断路器，作为电力系统中重要的控制、保护设备。需要借助操动机构来可靠地完成断路器的分合闸操作。近年来出现了一种新型的操作机构—永磁机构。它采用了一种全新的工作原理和结构，相对传统的操动机构来说，具有更高的可靠性，因此备受关注。
关键词：断路器；永磁机构

引言
为了保证电力系统的安全运行，作为控制、保护元件的断路器必须能切断额定电流，开断关合短路电流，开合各种空载和负荷电路。为了完成这些任务，断路器必须能及时可靠地分合动静触头，这要借助于操作机构来完成。因此，操作机构的工作性能和质量优劣，直接决定了断路器的工作性能和可靠性。近年来，伴随着电力电子技术的发展，出现了一种新型的操作机构—永磁机构。它采用了一种全新的工作原理和结构，工作时主要运动部件只有一个，具有较高的可靠性，因此备受关注。
组成, 双线圈电磁铁具有合闸和分闸两个
励磁线圈，如图2所示[2]。
图2 双线圈电磁铁结构
、双稳态电磁铁的工作原理
永磁机构与传统的电磁机构工作原理基本相似，所不同的是分合闸状态前者是通过现代新型稀土永磁体的强大永磁吸力保持状态；后者是靠机械连锁保持状态。因此，永磁机构（分、合）动作过程是启动初始靠电磁力Fs克服永磁反力Fm及机械摩擦力f。动铁心所受的合力F为：
ΣF=Fs –Fm –f
当ΣF〉0时动铁心开始运动，当铁心移动到某一临界间隙时，永磁体磁力Fm 由反力变为助动力：
ΣF=Fs +Fm –f
由此可见，电磁合力增大，迅速完成（分、合）过程，此后线圈断电由永磁吸力保持（分、合）状态，如图三所示，应用于真空断路器的操动机构使分合闸动作迅速，且分合闸时间一致性好，使其应用进一步扩展。

图3 双稳态电磁铁工作原理
　　如图3 分闸状态所示，当断路器处于分闸位置时，动铁芯处于上部，动铁芯与上部的静铁芯之间间隙较小，相对应的磁阻也较小，而动铁芯与下部的静铁芯之间间隙较大，相对应的磁阻也较大，故永久磁铁所形成的磁力线大部分集中在上部，从而产生很大的向上吸引力，将动铁芯紧紧地吸附在上面。
　　如图3 合闸过程所示，当断路器要合闸时，合闸线圈通过合闸电流，产生感应磁场，该磁场对动铁芯产生向下的吸引力，随着合闸电流的增大，该向下的吸引力由小变大，当合闸电流到达某一临界值时，动铁芯受到的合力方向向下，开始向下运动。
　　如图3 合闸状态所示，当动铁芯到达下部时，永久磁铁和合闸线圈两者产生的磁场将动铁芯牢牢地吸附在下部。几秒钟以后，合闸电流消失，此时永久磁铁产生的磁场将动铁芯保持在下部位置。至此，断路器完成合闸操作。
　　基于同样的原理，当分闸线圈得电后，动铁芯