永磁操动机构现状及发展
永磁电机技术的发展与应用
永磁电机技术的发展与应用伴随着当代工业技术的发展，各种新能源设备以及智能化机械设备不断涌现，永磁电机作为一种重要的驱动源，日渐受到人们的青睐。
那么，永磁电机技术又是怎样发展的呢？它有着哪些广泛的应用呢？一、永磁电机技术的发展历程1966年，200磁性材料被制成永磁体并用于电机上，标志着永磁电机技术的诞生；1970年，现代永磁电机技术的雏形建立起来；1980年代，永磁材料得到了迅速发展，新型永磁材料的研制和使用促进了永磁电机技术的快速发展；随着信息技术的发展，永磁电机控制技术逐渐成熟，永磁电机的效能和控制精度得到了进一步提高。
到了21世纪，永磁电机已成为各种高效、节能、产能、高速、高性能电机的代表。
永磁电机技术的发展历程是一个较长的过程，这个过程伴随着材料学、电气学、机械学以及控制学等各个相关领域的不断发展，最终形成了当今先进的永磁电机技术。
二、永磁电机技术的应用领域与传统的交流异步电机相比，永磁电机具有许多优点：具有高效率、高功率密度、高动态响应等特性，适用于各种传动应用。
在如今的社会环境中，永磁电机技术得到了广泛的应用：1. 汽车电机汽车电机的发展趋势是低噪声、低振动、高效率和节能环保。
永磁电机技术在汽车电机方面的应用是有效地满足了上述需求。
例如：永磁电机驱动的汽车动力行驶中噪声更小、行驶能力更强，且比传统汽车更安全。
2. 空气调节系统永磁电机在空气调节系统上主要应用于汽车的空调系统中，由于其高效率、低噪声和较低的功耗，得到了广泛的使用。
永磁电机技术已经被应用到了空气调节系统的风扇驱动上，在高温高湿的环境下也能够稳定运行，能够为车主提供更加舒适的驾乘环境。
3. 家用电器永磁电机技术在家用电器上也得到了广泛应用。
目前，许多家用电器已被永磁电机替换掉了传统的电机，例如吸尘器、电饼铛、食物加工机、抽油烟机等。
由于其高效率和低噪声，对环境的影响更小，更受消费者的青睐。
4. 工业制造领域制造业的生产效率是发达国家的核心竞争力之一。
高压开关柜断路器(电磁、弹簧、永磁)操作机构工作原理与优缺点(优点、缺点)
高压开关柜断路器（电磁、弹簧、永磁）操作机构工作原理与优缺点（优点、缺点）（一）、电磁操作机构结构。
⑴、电磁操作机构是技术比较成熟，使用较早的一种断路器操作机构，其结构比较简单，机械组成部件数量约120个，它是利用通过合闸线圈中的电流产生的电磁力驱动合闸铁芯，撞击合闸连杆机构进行合闸的，其合闸能量的大小完全取决于合闸电流的大小，因此需要很大的合闸电流。
⑵、电磁操作机构的优点主要有：①、结构比较简单，工作比较可靠，加工要求不是很高，制造容易，生产成本较低；②、可实现遥控操作和自动重合闸；③、有较好的合、分闸速度特性。
⑶、电磁操作机构的缺点主要有：①、合闸电流大，合闸线圈消耗的功率大，需要配大功率的直流操作电源；②、合闸电流大，一般的辅助开关、继电器触点不能满足要求，必须配专门的直流接触器，利用直流接触器带消弧线圈的触点来控制合闸电流，从而控制合、分闸线圈动作；③、操作机构动作速度低，触头的压力小，容易引起触头跳动，合闸时间长，电源电压变动对合闸速度影响大；④、耗费材料多，机构笨重；⑤、户外变电所断路器的本体和操作机构一般都组装在一起，这种一体式的断路器一般只具备电动合、电动分和手动分的功能，而不具备手动合的功能，当操作机构箱出现故障而使断路器拒绝电动时，就必须停电进行处理。
（二）、弹簧操作机构。
⑴、弹簧操作机构结构：①、弹簧操作机构由弹簧贮能、合闸维持、分闸维持、分闸4个部分组成，零部件数量较多，约200个，利用机构内弹簧拉伸和收缩所储存的能量进行断路器合、分闸控制操作。
②、弹簧能量的储存由储能电机减速机构的运行来实现，而断路器的合、分闸动作靠合、分闸线圈来控制，因此断路器合、分闸操作的能量取决于弹簧储存的能量而与电磁力的大小无关，不需太大的合、分闸电流。
⑵、弹簧操作机构的优点主要有：①、合与分闸电流不大，不需要大功率的操作电源；②、既可远方电动储能，电动合、分闸，也可就地手动储能，手动合、分闸，因此在操作电源消失或出现操作机构拒绝电动的情况下也可以进行手动合、分闸操作；③、合与分闸动作速度快，不受电源电压变动的影响，且能快速自动重合闸；④、储能电机功率小，可交直流两用；⑤、弹簧操作机构可使能量传递获得最佳匹配，并使各种开断电流规格的断路器通用同一种操作机构，选用不同的储能弹簧即可，性价比优。
弹簧操动机构与永磁操动机构的比较
弹簧操动机构与永磁操动机构的比较弹簧操动机构与永磁操动机构的比较3.1 动作原理和结构真空断路器永磁机构原理图见图1，弹簧机构见图2。
目前用于中压断路器操动机构主要有电磁式和弹簧式两种。
电磁操动机构在真空断路器发展初期得到了广泛应用，这是由于电磁操动机构较好地迎合了真空灭弧室的要求：一是开距小（8-25mm）,二是在合闸位置需要大的操动力（2000-4000N/相）。
然而电磁操动机构也存在不容忽视的缺点，磁路电感L在合闸过程中变化较大，产生反电动势，从而抑制了合闸线圈电流的增大，而且这种抑制作用随着合闸速度增加而增强。
相比之下，弹簧操动机构采用于手动或小功率交流电动机储能，其分合闸速度不受电源电压波动影响，相当稳定，能够获得较高的分合闸速度，能实现快速自动重合闸操作，在一定程度上克服了电磁操动机构的缺点。
然而弹簧操动机也存在以下缺点：完全依靠机械传动，零部件数量多，一般弹簧操动机构有上百个零件，且传动机构较为复杂，故障率较高，运动部件多，制造工艺要求较高。
另外，弹簧操动机构的结构复杂，滑动摩擦面多，而且多在关键部位，在长期运行过程中，这些零件的磨损、锈蚀以及润滑剂的流失、固化等都会导致操作失误。
近年来，一种用于中压真空断路器的永磁保持、电子控制的电磁操动机构（简称永磁机构）备受关注。
和传统的断路器操动机构相比，永磁机构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，无需机械脱扣、锁扣装置，故障源少，具有较高的可靠性。
3.2 操动机构与真空断路器的配合3.2.1 力－行程特性多年来，真空断路器一直在努力追求着一种完美操动的机构：结构简单，寿命长，可靠性高，可以用小功率交流电源操作，出力特性与真空断路器的反力特性很好地匹配，能给出稍低的合闸速度和较高的分闸速度的操作机构。
真空断路器触头行程很小，合闸过程中在触头接触前只需要很小的驱动力，一旦触头闭合，就需要较大的驱动力，来压缩触头弹簧以获的足够的触头压力。
2024年永磁滚筒磁选器市场发展现状
永磁滚筒磁选器市场发展现状引言永磁滚筒磁选器（Permanent Magnet Drum Magnetic Separator）是一种常见的磁选设备，广泛应用于矿山、冶金、化工等行业。
本文旨在分析永磁滚筒磁选器市场的现状，并展望未来发展趋势。
永磁滚筒磁选器市场概述永磁滚筒磁选器市场是一个不断发展的市场。
近年来，随着矿石开采及资源回收的重视，永磁滚筒磁选器的需求量逐渐增加。
特别是在矿山行业，磁选技术的应用得到了广泛推广，进一步推动了永磁滚筒磁选器市场的发展。
永磁滚筒磁选器市场发展现状目前，永磁滚筒磁选器市场正处于快速发展期。
首先，永磁滚筒磁选器在矿山行业中的应用越来越广泛，取代了传统的磁选设备，提高了矿石的选别效率。
其次，永磁滚筒磁选器具有体积小、工作稳定等优点，得到了用户的青睐。
再次，随着技术的进步和创新，永磁滚筒磁选器的性能不断改善，市场需求进一步增加。
然而，永磁滚筒磁选器市场仍存在一些挑战。
首先，市场竞争激烈，企业需不断提高产品性能，降低成本，提高市场竞争力。
其次，行业标准和政策法规的不完善，限制了市场的发展。
最后，一些地区的市场需求相对较低，限制了永磁滚筒磁选器的市场规模扩大。
永磁滚筒磁选器市场发展趋势展望未来，永磁滚筒磁选器市场有望继续保持良好的发展势头。
首先，随着矿石资源的逐渐减少，对于磁选设备的需求将进一步增加。
同时，环保意识的提高，对于矿山行业的技术升级和节能减排要求的推动，将进一步增加对永磁滚筒磁选器的需求。
其次，随着科技的进步，永磁滚筒磁选器的性能将不断提升。
例如，采用新型永磁材料和设计，提高磁场强度和选别效果，满足用户不断提高的需求。
此外，磁选技术与其他技术的融合也将带来更多的应用场景，推动永磁滚筒磁选器市场的发展。
最后，政策支持和行业标准的完善也是推动市场发展的重要因素。
政府部门应加大对磁选技术的支持力度，制定相关政策和标准，推动行业的规范化和健康发展。
结论综上所述，永磁滚筒磁选器市场处于快速发展阶段，但仍面临一些挑战。
牵引变电所27.5KV真空断路器永磁操作机构存在问题的
牵引变电所27.5KV真空断路器永磁操作机构存在问题的浅析摘要：本文通过对电气化铁道牵引变电所27.5kv真空断路器永磁操作机构的结构和原理介绍，结合实际运用情况，指出永磁操作机构在电气控制和机械作用部分存在的问题，分析存在问题，并提出解决问题的方法。
关键词：真空断路器永磁机构存在问题abstract: in this paper, the structure and principles of the electrified railway traction substation 27.5kv vacuum breaker permanent operating mechanism introduced, combined with the practical application of the case, pointed out that the permanent operation of institutions in the part of the problems of electrical control and mechanical action, analyze problemsand to propose a solution to the problem.keywords: vacuum breaker permanent institutions problems 中图分类号：tm63 文献标识码：a文章编号：一、引言目前电气化铁道牵引变电所27.5kv真空断路器的分合闸操作机构常用的有三类，一是电磁操动机构、二是弹簧操动机构、三是永磁操动机构。
电磁操作机构已使用50多年，技术落后，操作功率大，合闸时间长，对电源要求高，而且机械部分故障率高；弹簧操动机构现在广泛应用的，它是利用弹簧能进行分合闸操作，合闸速度快而且合闸电流小，从而对电源要求低，但弹簧机构也有其自身不可克服的缺点：零件数量多约为200个，加工精度高，制造工艺复杂，成本高，产品可靠性不易保证，机构动作冲击力大，输出力特性与本体反力特性配合较差；永磁操作机构突破了传统操作机构的原理，构思巧妙，技术上有较大创新，已成为真空断路器操作机构的发展趋势，优点是结构简单，零部件少，可靠性高。
轴向永磁电机及其研究发展综述
轴向永磁电机及其研究发展综述一、本文概述随着科技的不断进步和工业的快速发展，电机作为转换电能为机械能的装置，其性能与效率的提升一直是工业界和学术界关注的焦点。
轴向永磁电机（Axial Flux Permanent Magnet Machines，AFPM）作为一种新型的电机结构，其独特的设计和优异的性能使其在众多应用领域展现出广阔的前景。
本文旨在对轴向永磁电机及其研究发展进行综述，以期为相关领域的研究人员和实践者提供有益的参考和启示。
本文将简要介绍轴向永磁电机的基本结构和工作原理，帮助读者理解其独特的设计特点和优势。
本文将重点回顾轴向永磁电机的发展历程，分析其在不同阶段的技术进步和创新点。
接着，本文将探讨轴向永磁电机在不同应用领域中的实际应用情况，包括但不限于电动汽车、风力发电、工业自动化等领域。
本文还将对轴向永磁电机的性能评估与优化方法进行讨论，分析现有研究在提高效率、降低损耗、增强可靠性等方面的主要成果和挑战。
本文将展望轴向永磁电机未来的研究和发展趋势，探讨其在新材料、新工艺、新控制策略等方面的创新潜力，以期推动轴向永磁电机技术的不断进步和应用拓展。
通过本文的综述，希望能为轴向永磁电机的进一步研究和发展提供有益的借鉴和指导。
二、轴向永磁电机的基本原理与结构轴向永磁电机（Axial Flux Permanent Magnet Synchronous Motor, AFPMSM）是一种新型的电机设计，其特点在于磁通路径沿轴向分布，与传统径向磁通电机相比，具有更高的功率密度和效率。
其基本原理和结构如下所述。
轴向永磁电机的基本原理基于电磁感应和永磁体的磁化效应。
电机中的永磁体产生恒定的磁场，当电机通电时，电流在电机绕组中流动，产生电磁场。
这个电磁场与永磁体产生的磁场相互作用，产生转矩，从而驱动电机的旋转。
在轴向永磁电机中，磁场的方向沿轴向，因此电机的转矩也是沿轴向的。
（1）轴向磁路设计：电机采用轴向磁路设计，即磁通从电机的一端穿过电机内部到达另一端。
永磁操动机构在中压真空断路器上的应用
动 与 气程 力 电 工
永磁操 动机构在 中压真空断路器 上的应用
杜 永 福 （ 州欣 美成套 电器制造 有 限公司 杭 杭 州 ３１ １ ） பைடு நூலகம்２ １ ５
摘 要 ： 绍中压真空断路 器中永磁操 动机构的 工作 原理， 介 分析永磁操 动机 构的特性 ， 阐述 了 磁探 动机 构在中压真空断路器上 的应 用。 永 关键 词 ： 永磁探动机构 真空断路 器 特性 中 围分 类号 ： Ｍ ６ ． Ｔ ５１２ 文 献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： ６ ２ ３ ９ （ ０ Ｏ０ （） Ｏ ４ －０ １ ７ － ７ １２ １ ） ８ｂ － １ ４ １ 真 空 断 路 器在 电 力 系 统的 使 用 越 来越 或 合 闸过 程 中 电磁 驱 动 系 统 的 负载 特 性 不 广泛 ， 动 机 构作 为断 路 器 的 驱 动元 件 ， 操 在 同 ； 论 是 分 闸还 是 合 闸 ， 永 磁铁 作 用 动 不 当 驱动 装 置 ， 用Ｐ Ｄ 成 智 能 控 制 ， 采 Ｌ 完 并采 用
永 磁 操 动 系 统 机 械 特 性 除 应 与 负 载 特 障 占总 故障 的 ７ ．％。 ０ ３ 中压 真空 断路 器用 途
了可 靠 性 。 文 介 绍 了永 磁 操 动机 构 的 工 性 相 匹 配 外 ， 应 满 足 真 空 灭 弧 室 对 合 闸 宽 广 ， 用 领 域 遍 及 电力 、 金 、 化 、 本 还 应 冶 石 交 合 建 而永 磁 操 作 机 构 因其 特 有 的 小 作 原理 ， 析 了永 磁操 动 机 构 的 特 性 ， 分 并探 速 度 和 分 闸 速 度 特 性 的 要 求 。 闸 速 度 和 通 、 筑 等 ， 型 化 、 可 靠性 、 维 护 、 寿 命 、 装 调试 高 免 长 安 讨 了在 中压 真 空 断 路 器 的 应用 。 合 闸特 性 较 为理 想 ， 注 意 一 点 ， 合 闸 线 需 即 圈 的断 电时 机 。 闸 电流 持 续 过短 ， 闸 到 方 便 等 优 势 会 逐 渐 替 代 传 统 的 操 作 机 构 ， 合 合
三稳态永磁操动机构原理与应用
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微持电棚 ２ ｏ １ ４ 年 第 ４ ２ 卷 第３ 期
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闵
三 稳 态 永 磁 操 动 机 构 原 理 与 应 用
闵 伟， 黄 志军 ， 李建兵 ， 史政 凯 ， 郭 国领
（ 天津平高智能 电气有限公司 ， 天津 ３ ０ ０ ３ ０ ０ ）
摘
要： 三工位操 动机 构在 三工位开关 、 自动转换 开关 电器 、 液压 阀等设备 中应用广泛 。提出了一种 新型三稳
态永磁操动机构 ， 给出了其工作 原理 ， 并采用有 限元法 计算 了该 操动机 构 的动铁心在 第三稳 态位 置附近所 受 的磁 场力 ， 证 明了动铁 心能够稳定在该位置 。最后 ， 本 文还 给出了该 机构的应用案例 。 关键词 ： 永 磁操动机构 ； 三稳态 ； 三工位开关 ； 自动转 换开关 电器
ＭＩ Ｎ Ｗｅ ｉ ， ＨＵ Ａ ＮＧ
ｎ， Ｌ Ｉ Ｊ ｉ ａ ｎ — ｂ ｉ ｎ ｇ， Ｓ Ｈ Ｉ Ｚｈ ｅ ｎ ｇ — ｋ ａ ｉ ， ＧＵＯ ｇ ｕ ｏ — ｌ ｉ ｎ ｇ
（ Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｐ ｉ ｎ ｇ ｇ ａ ｏ Ｓ ｍａ ｒ ｔ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｃ ｏ ． ，Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ３ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｍ３ ５ ９ ． ９ 文献标志码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ４ － ７ ０ １ ８ （ ２ ０ １ ４） ０ ３ － ０ ０ ３ ６ － ０ ４
永磁操动机构真空断路器的特点
永磁操动机构真空断路器的特点断路器操动机构的性能好坏对电力系统是否能可靠、安全供电具有决定性作用；永磁操作机构由永久磁铁、合闸线圈和分闸线圈组成，取消了弹簧操作机构中的运动连杆、脱扣、锁扣、电机，结构简单，零部件很少，工作时主要运动部件只有一个，具有很高的可靠性。
它利用永久磁铁进行断路器位置保持，属于电磁操动、永磁保持、电子控制。
由于分合闸时需要较大电磁能量，一般需配备一个大容量储能电容。
永磁机构划分为不同的类型，主要有单稳态和双稳态、单线圈和双线圈之分，它们之间没有明显的优劣之分。
所谓双稳态永磁机构，指的是在合闸端、分闸端均采用永久磁铁保持，分、合闸的动作是分别通过两个激磁线圈通电驱动动铁心来完成。
在同样条件下，双稳态永磁机构合闸电流峰值较小，对于控制部分而言，电流越小，意味着控制越简单可靠，控制器损坏的几率也越小。
另外，分合闸电流较小，放电电容不用太大，一般用一个100V/10万微法的电解电容就可以实现断路器的重合闸操作。
双稳态真空断路器永磁机构的刚分速度低于全开距平均速度。
所谓单稳态永磁机构，指的是在合闸端采用永久磁铁保持，在分闸端则采用弹簧保持，合闸动作是通过合闸激磁线圈通电驱动动铁心来完成，同时在合闸的过程中对分闸保持弹簧储能，分闸动作是靠释放分闸保持弹簧来完成。
由于单稳态永磁机构的分闸动作是靠分闸弹簧来完成，因此其分闸的刚分速度和平均分闸速度优于双稳态真空断路器永磁机构，与断路器的分闸反力特性曲线能较好匹配。
由于单稳态永磁机构在合闸时同时要给分闸保持弹簧储能，因此同样条件下，合闸电流峰值比双稳态永磁机构大很多。
双稳态永磁操动机构在处理好真空灭弧室分断能力与刚分速度之间的关系后，可以是完美的真空断路器。
永磁操动机构断路器由于运动部件少，结构简单，电磁驱动力更加符合真空灭弧室是需要的操作，机械寿命10万次以上，相比较于弹簧操动机构3万次机械寿命来说，性能大幅提升，适用于频繁操作、操作次数要求高的场所，同时电子控制更易实现自动化操作，因此高质量的永磁机构真空断路器的价格也比较高，在国外，很多高端客户，如石化、海洋平台上都会使用，免维护，高可靠性，提高供电连续性、可靠性。
浅析双稳态真空断路器永磁机构的问题和措施
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永磁操动机构现状及发展
作者：曹碧颖 周吉 陆宇
来源：《硅谷》2014年第24期
摘 要 随着科技的发展与进步，电力系统的稳定性、安全性被不断提出更高的要求，高可
靠性的操动机构对电力系统的运行起着重要作用。永磁操动机构相比弹簧操动机构、电磁操动
机构有着显著的优势，它的高可靠、免维护、智能化的特性使其应用广泛且拥有着很大的发展
空间。
关键词 永磁操动机构；固态断路器；单稳态；双稳态
中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）24-0022-02
随着未来智能电网技术的发展，基于电力电子技术的固态断路器将会逐渐取代传统机械式
断路器。当电力系统出现故障时，传统开关过慢的关断速度不能有效地保护设备安全和维持良
好的电能质量，同时会为客户带来巨大的经济损失。然而，高速动作的静态开关可以满足这种
需求，能有效缩短分断时间，在市电或微电网遭遇故障时快速分离，实现孤岛运行，而故障排
除后，当满足并网条件时，重合闸，并网运行，这也是微电网安全可靠运行的前提。
高速斥力开关也是静态开关最关键核心的部分，将集中操动机构进行简单比较，弹簧操动
机构完全依靠凸轮机构与四杆联动机构进行机械传动来完成推动真空灭弧室的动作，其中，传
动机构需要多个零件，零件材质、加工精度以及装配都对此机构有着直接影响，在制造工艺上
有着相当严格的要求。经过长时间的运行，摩擦导致关键部件的磨损、锈蚀、润滑剂流失等都
不能保证可靠的操作。电磁操动机构在运行时需使用昂贵的蓄电池来满足起合闸线圈的大功率
损耗，操作时冲击大并且运动时间长，这些劣势使它较快被市场淘汰。然而，选用永磁操动机
构，与电磁操动机构、弹簧操动机构相比，它利用永磁保持、电子控制，其结构简单、零件数
目少，工作时，主要依靠动铁芯运动达到分、合闸极限位置，更避免使用到机械脱扣、锁扣装
置。
1 永磁操动机构的结构及工作原理
永磁操动机构的运动部件只有动铁芯，这使得此操动机构的机械寿命长，机械可靠性高，
目前永磁机构的形式主要有单稳态、双稳态永磁机构，其结构如下图所示。
双稳态永磁操动机构的剖面图如图1所示，双稳态永磁机构即双线圈永磁机构，当无需动
作、保持在极限位置的状态时，线圈中不需要通电，动铁芯通过低磁阻通道所产生的磁场能量
保持在分、合闸两个极限位置，为机构提供保持时所需的动力，而可以避免使用到任何机械脱
口和锁扣装置。在操动机构接收到动作信号后，合闸或分闸线圈中的电流产生磁势，由分、合
闸线圈与永磁体的耦合磁场驱动，受到了分、合闸线圈产生的磁场与永久磁铁本身的磁场合成
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产生的磁场力，完成开合任务。只要确定了其结构，则线圈参数就可决定它的分合闸特性。只
与动铁芯无需消耗任何能量，即可在行程终止的两个位置就可保持在上、下两个极限位置。
而单稳态永磁操动机构中设有分闸弹簧，此机构剖面图如图2所示，并且采用了单线圈结
构。此结构中，分、合闸动作是通过同一线圈来完成的，在线圈上通不同方向的电流来实现。
上部为动铁芯分闸位置，动铁芯与上部的静铁芯之间间隙较小，所以磁阻也较小，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。若动铁芯向下运动，即
合闸，底部气隙通过的磁力线减少，则磁阻也减少，动铁芯向下加速运动，至超过一半位置
后，线圈中电流产生的磁势加上永磁体合成的力使动铁芯运动速度急剧加快，直至到达分闸位
置。
2 永磁操动机构的现状
在20世纪80年代末，以欧洲的英国、德国为代表的开关公司，将永磁操动机构应用于中
压开关中去。GEC公司于1989年与英国曼彻斯特大学合作，为其设计了一台永磁操动机构模
型，经过六年后，由英国的Whipp&Bourne公司对此操动机构的结构进行了修改。ABB Calor
Emag开关设备公司领先推出了他们最新研制的配有永磁操动机构的VM1型真空断路器，在汉
诺威博览会上向大家展示出了此款独特的真空断路器的样品[2]。
ABB推出的VM1真空断路器中采用双稳态永磁操动机构，采用电容器作为充放电元件，
可实现重合闸操作，机构结构图如图3所示。此结构由两个可产生磁场的分、合闸电力线圈
14、11控制动铁芯13运动到上、下两个极限位置，开关的操作时通过激励分闸或合闸线圈直
到其产生的驱动磁力超过永磁铁的磁力为止。动铁芯13可通过主轴8直接驱动真空灭弧室内
的动触头，磨损小到可忽略不计，真正达到了无磨损部件、免维护的状态。
在ABB公司领先将采用永磁操动机构的真空断路器推向市场后，法国的阿尔斯通公司推
出了一种选用到非对称磁力操动机构的中压断路器。永磁操动技术早已成为了国外多家公司的
开发热点，国内的部分断路器生产厂家、科研院所也在对永磁操动机构技术进行研制。
海军工程大学对混合型限流断路器中的操动机构不断进行优化设计，将永磁操动机构运用
于其中的高速机械触头机构，利用了电磁斥力机构的机械延迟时间短、初始运动速度高等优
点，实现驱动机械触头的高速分闸。此设计中融入了永磁机构，使其单独驱动完成分、合闸动
作，以减小动作过程对触头的冲击，提高触头的机械寿命，同时，也想触头提供了合闸状态下
的触头压力以及在分闸状态下的锁扣力[3]。
北京北变微电网技术有限公司将永磁操动机构运用在其分布式光伏智能并网箱的专利中。
此并网箱在接收到电流检测装置读取到的电流信息后，对电流信息进行处理和逻辑分析，并在
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判断出电流故障后输出控制指令，永磁操动机构快速进行分合闸动作，实现快速动作、快速保
护出口、快速切除故障的目的。此快速永磁操动机构结构如图5所示。
如图所示，此机构采用永磁机构实现驱动合闸以及分、合闸保持，在快速分闸的同时减小
过冲和反弹，从而保证快速开关的可靠合闸。输出轴6上固定连接有动铁芯，动铁芯位于分闸
位置挡板7与合闸位置挡板11之间，输出轴的上部还设有分闸弹簧5，分闸弹簧上端与金属
斥力板2压力接触，下端与分闸位置挡板7压力接触。此机构通过消磁线圈10可以在分闸或
合闸动作是抵消永久磁铁对动铁芯的固定作用，通过分闸弹簧进一步增强了分闸时的驱动力，
提高了此机构的分闸动作的
速度。
3 结束语
静态开关是实现智能电网无缝切换的必要组件，有力地保证微电网在并网或孤岛运行的情
况下的正常运行，并且在并
网/孤岛模式间能平稳地过渡。稀土永磁材料被选用来制作为永久磁铁，这是由稀土金属
和过度金属形成的合金，经一定的工艺制成的，钕铁硼稀土永磁材料的理论磁能积为
64MGOe，饱和磁化强度为1.6T，不易受外界磁场的影响，有极强磁性并能持久保持。尽管永
磁操动机构的优点显著，在合闸的可靠性、机构强度、斥力线圈参数等方面仍有待于提高，对
此机构在实现工程化上进一步优化。
参考文献
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