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1.绪论
1.1 永磁开关的研究现状
国外永磁开关技术研究开始于二十世纪八十年代末，欧洲以英国和德国为代表，1989年英国曼彻斯特大学系统与能量组为GEC公司设计出了第一台永磁操动机构模型。1992年前后就已经在英国工业中得到应用，同年德国ABB开关设备公司VM1型配永磁操动机构的真空断路器，采用双稳态结构，并实现了电子控制，达到完全免文护[1]。
永磁操动机构在国内的研究稍晚于国外，但是发展很迅速。宝光电气、沈阳工业大学、大连理工大学、西安高压电器研究所、清华大学等都在研究。
1.2 永磁开关的发展及存在的问题
近年来逐步发展的永磁机构真空开关，是有电子控制的电磁线圈提供分闸和合闸所需的能量完成操作，而且是利用优质的永磁体磁力使真空开关保持在分闸或合闸状态。由于通过电子装置可以方便的控制线圈的电流，是真空开关触头的位移精确可控，而且又省去了传统机械操动机构复杂的弹簧连杆装置[2]，近年来永磁开关技术得到了快速的发展。
由于永磁机构具有零部件少、可靠性高、加工容易、结构简单、而且可以和真空断路器良好的配合、时间分散性好和可以完全免文护等众多优点，现已广泛应用于各种工业现场，如低压无功补偿、铁道机车过分相负荷开关、小型化变电所、配电自动化等。但其目前所应用的电压等级不高，仍然集中在10~35KV的中压领域[11]，由于高压永磁机构对激磁线圈的大电流要求，也引起了温升、控制等一系列问题，使永磁开关的成本难以降低，所以传统的弹簧操动机构仍处于市场主导地位。
1.3 永磁开关的三种拓扑结构
1.3.1 单稳态结构
单线圈永磁操动机构采用单线圈结构并在行程的一个终端靠永磁力来保持，在分闸操作时需要用弹簧操动。如图1所示，单稳态永磁操动机构主要有动铁心、静铁心(或称磁轭)、永磁体、非导磁盖板、驱动杆和分闸弹簧(有的为拉簧，有的为反力弹簧)，图中所示弹簧为一拉簧，提供机构分闸时所需的动力，可设在传动机构上[1]。
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