一种添加导磁体的可控电磁脱扣装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种可控电磁脱扣装置,主要用于多档位可控电磁脱扣器,也可用于其他应用电磁铁作为驱动或执行部件的自动化领域。
【背景技术】
[0002]作为驱动或执行元件,电磁铁以其具有良好的工作特性,并且能够将电磁能转换为机械能,而广泛应用于自动化设备中。基于电磁铁原理的磁脱扣器主要用于低压断路器。
[0003]参看图1,传统的磁脱扣器主要由动铁芯1、线圈5、静铁芯6以及套在动、静铁芯外,由塑料材料制成的外套筒3组成。其通过改变动铁芯I和静铁芯6的相对位置来改变气隙,从而达到控制电磁吸力的目的。外套筒3能够确保动铁芯I在制定方向上运动,且不影响磁场分布。然而,由于电磁力在气隙小的时候上升很快,在气隙较大的时候值很小且变化平缓,所以当动铁芯I需要较大的冲量,即需要较大的电磁吸力来克服反力做功时,不易控制。又由于动、静铁芯在吸合位置处需要的反力很小,脱扣器工作时会引起不必要的噪声,减小装置的使用寿命。
[0004]传统的电磁脱扣器用于塑壳断路器的短路瞬时保护,即在一种额定电流下,分断不同倍数档位(通常为8?10倍)的额定电流,这就要求每种不同的额定电流都单独设计一种电磁脱扣器,以达到瞬时保护不同倍数档位的效果。如此,断路器的设计版本很多,给生产带来了很多工作量。此外,由于传统电磁脱扣器动铁芯I的行程较小,导致动铁芯I移动很小的距离就要控制几个电流档位,每档间的控制距离小,控制误差很大。
[0005]经检索,中国专利申请号201210233056.2,申请日为2012年7月6日,发明创造名称为:用于控制与保护开关的短路脱扣装置,该申请案包括磁轭,以及设置于磁轭内部的静铁芯和动铁芯,动铁芯可相对静铁芯直线靠近和分离;动铁芯在与静铁芯相对的一端固定连接有顶杆,所述顶杆穿设于静铁芯上成型的孔并伸出磁轭外部,动铁芯的另一端设有沿移动方向固定的导向柱,导向柱穿过成型于用于封闭所述磁轭的磁轭板上的导向孔,磁轭板的导向孔与所述动铁芯的导向柱之间设置用于调节所述动铁芯相对所述磁轭板移动的调节螺套,所述调节螺套压设于所述动铁芯上,其与所述磁轭板的导向孔螺纹连接,与所述动铁芯的导向柱滑动连接。该短路脱扣装置不但能够调节动静铁芯气隙并且具有良好的吸合分断能力,特别适用于控制与保护开关。该申请案提供了一种通过调节动静铁芯气隙优化脱扣装置短路分断性能的方案,但该申请案的短路脱扣装置在可操作性和可调节性方面仍需进一步改进。
【实用新型内容】
[0006]1.实用新型要解决的技术问题
[0007]本实用新型为使磁脱扣器的动铁芯在大气隙下也拥有较大的电磁吸力,脱扣动作更加灵敏迅速,使磁脱扣器具有更好的可操作性和可调节性,提供了一种添加导磁体的可控电磁脱扣装置;本实用新型的设计方案,使得磁脱扣器可以控制一定范围的额定电流,达到了为多种额定电流的断路器提供短路瞬时保护的目的。
[0008]2.技术方案
[0009]为达到上述目的,本实用新型提供的技术方案为:
[0010]本实用新型的一种添加导磁体的可控电磁脱扣装置,包括动铁芯、外套筒、线圈和静铁芯,所述的外套筒套于动铁芯、静铁芯外部,动铁芯相对静铁芯直线运动,所述的线圈缠绕于外套筒外部;在动铁芯、静铁芯之间增加一导磁体,该导磁体与动铁芯、静铁芯的相对位置可调,动铁芯和静铁芯之间的气隙通过调节导磁体与动铁芯、静铁芯的相对位置来改变。
[0011]作为本实用新型的一种具体设计,所述的导磁体采用导磁体套筒,该导磁体套筒嵌于外套筒的内表面,动铁芯在该导磁体套筒内滑动;所述的动铁芯上部套设有弹簧,弹簧的一端抵靠动铁芯所设台阶,弹簧的另一端抵靠外套筒。
[0012]作为本实用新型的另一种具体设计,所述外套筒内部设有台阶,所述的导磁体采用导磁体套筒,导磁体套筒的一端通过非导磁体垫片抵靠外套筒所设台阶,导磁体套筒的另一端由套设于静铁芯上的弹簧支撑,弹簧的另一端抵靠静铁芯所设台阶。
[0013]更进一步地,所述的非导磁体垫片为环形结构,该非导磁体垫片的内径小于动铁芯的外径。
[0014]更进一步地,所述的非导磁体垫片为实心垫片。
[0015]作为本实用新型的一种脱扣方法,通过外套筒带动导磁体套筒移动,调节导磁体套筒与动铁芯、静铁芯的相对位置,达到调节动铁芯和静铁芯之间气隙,改变动铁芯所受初始电磁吸力的目的;在脱扣过程中,导磁体套筒位置不变,动铁芯向下运动,带动机械结构脱扣。
[0016]作为本实用新型的另一种脱扣方法,通过外套筒改变非导磁体垫片、导磁体套筒的初始位置,调节导磁体套筒与动铁芯、静铁芯的相对位置,达到调节动铁芯和静铁芯之间气隙,改变动铁芯所受初始电磁吸力的目的;在脱扣过程中,动铁芯接触到非导磁体垫片之后,动铁芯带动非导磁体垫片、导磁体套筒向下运动,保持脱扣过程动铁芯受到的电磁吸力稳步上升。
[0017]3.有益效果
[0018]采用本实用新型提供的技术方案,与已有的公知技术相比,具有如下显著效果:
[0019](I)本实用新型的一种添加导磁体的可控电磁脱扣装置,通过在动铁芯、静铁芯之间添加导磁体,调节导磁体与动铁芯、静铁芯的相对位置,可实现对较大范围脱扣电流的控制,包括同一额定电流下的不同倍数以及不同的额定电流的控制,达到了减小磁路中的气隙,增大电磁吸力的目的;
[0020](2)本实用新型的一种添加导磁体的可控电磁脱扣装置,由于导磁体的存在,使磁路中的气隙减小,漏磁减少,作为衔铁的动铁芯相比于不加导磁体的装置,在动、静铁芯初始位置不变,线圈匝数不变的情况下,受到更大的初始电磁吸力,大大提高了电磁脱扣装置的响应灵敏度以及可靠性;
[0021](3)本实用新型的一种添加导磁体的可控电磁脱扣装置,通过改变动、静铁芯临近吸合位置处导磁体的位置,可减小此时动铁芯受到的电磁吸力,减小吸合时动、静铁芯的碰撞速度以及碰撞冲力,从而减小工作噪声,提高装置的使用寿命;
[0022](4)本实用新型的一种添加导磁体的可控电磁脱扣装置,结构简单、改进合理,增加了磁脱扣器的可操作性和可调节性,具有很好的推广应用价值。
【附图说明】
[0023]图1为传统电磁脱扣装置的结构示意图;
[0024]图2为本实用新型实施例1所述方案电磁脱扣装置的结构示意图;
[0025]图3为本实用新型实施例2所述方案电磁脱扣装置的结构示意图;
[0026]图4为本实用新型实施例1所述方案得到的电磁吸力曲线图;
[0027]图5为本实用新型实施例2所述方案得到的电磁吸力曲线图。
[0028]不意图中的标号说明:
[0029]1、动铁芯;2、弹簧;3、外套筒;4、导磁体套筒;5、线圈;6、静铁芯;7、非导磁体垫片。
【具体实施方式】
[0030]为进一步了解本实用新型的内容,结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
[0031]实施例1
[0032]结合附图,本实施例的一种添加导磁体的可控电磁脱扣装置,包括由铁磁性材料制成的动铁芯I和静铁芯6、由非导磁材料制成的外套筒3以及由导体制成的线圈5,所述的外套筒3套于动铁芯1、静铁芯6外部,动铁芯I在外套筒3内部往复运动,相对于静铁芯6直线靠近或远离,所述的线圈5缠绕于外套筒3外部。本实施例在动铁芯1、静铁芯6之间增加了一导磁体,该导磁体由铁磁性材料(如10号钢等)制成,通过在动铁芯1、静铁芯6之间添加该导磁体,调节导磁体与动铁芯1、静铁芯6的相对位置,可实现对较大范围脱扣电流的控制,包括同一额定电流下的不同倍数以及不同的额定电流的控制,并且可根据需要的电磁吸力特性曲线设定导磁体的外形以及运动方式,进而达到减小磁路中的气隙,增大电磁吸力的目的。
[0033]对于同一额定电流下的不同倍数以及不同的额定电流的控制主旨在于:增大电磁脱扣装置的脱扣电流范围。其中:除了要保证脱扣电流的范围大之外,还要求不同额定电流时,也能保证相同倍数档位的脱扣电流,即原设计是额定电流125A,在8?10倍额定电流(125A)时能可靠脱扣,本实施例由于动铁芯1、静铁芯6之间导磁体的存在,可以控制8?10倍多种额定电流(100A,160A甚至200A)都能够可靠脱扣(原理将在下文具体描述)。
[0034]由于导磁体的存在,使磁路中的气隙减小,漏磁减少。此时,作为衔铁的动铁芯I比不加导磁体的装置,在动铁芯1、静铁芯6初始位置不变,线圈5匝数不变的情况下,受到更大的初始电磁吸力,对提高电磁脱扣装置的响应灵敏度以及可靠性有重要作用;同时,改变动铁芯1、静铁芯6临近吸合位置处导磁体的位置,可减小此时动铁芯I受到的电磁吸力,减小吸合时动铁芯1、静铁芯6的碰撞速度以及碰撞冲力,从而减小工作噪声,提高装置的使用寿命。
[0035]值得说明的是,从脱扣装置的结构上来看,本实用新型共提供