閉鎖電磁鐵永磁機構傳動體例、連結力大小以及與真空斷路器匹配時確定永磁機構的合、分閘功及動作特性的閉鎖電磁鐵原理。 1 斷路器與機構傳動體例配合 目前，國內外生產的永磁機構（雙穩態） 閉鎖電磁鐵動鐵心行程（即動鐵心與磁軛之間氣隙） 都比較小（通常不大于25 mm） ，遠小于常規電磁、彈簧、液壓和空壓操念頭構的行程。因此，目前它還只能配用在觸頭行程較小的中壓真空閉鎖電磁鐵斷路器上。 如果單從滿足斷路器行程方面要求，可以通過放大傳動機構的輸出行程，滿足大行程斷路器要求。可是，目前國內閉鎖電磁鐵外生產的永磁機構的分、合閘力也較小，通常在2 000～4 000 N ，最大也不大于6 000 N。在將它與斷路器配用中，往往只能利用傳動機構的行程縮小、作用力放大，而不克不及利用行程放大、作用力縮小的功能。 12 kV 真空滅弧室的觸頭開距一般約為10 mm ，當觸頭彈簧直接設在動觸桿上，超程約3 mm 時，真空滅弧室要求行程（觸頭開距加超程） 為13 mm 左右。如果選用行程為25 mm 的永磁機構，就需設計中間傳動機構使行程匹配，而且在設計傳動比時必須斟酌行程損失因素。 40. 5 kV 閉鎖電磁鐵真空滅弧室觸頭要求行程約25 mm（開距約20 mm ，超程約4. 5 mm） ，正好與行程為25 mm的永磁機構相匹配，可采取操念頭構與真空滅弧室動觸桿同軸連接的傳動體例。這樣不但可以削減行程損失，而且有利于抑制合閘彈跳。 2 永磁機構分、合閘狀態連結力的選擇 永磁機構結構簡單，動作靠得住性高，閉鎖電磁鐵無需合分閘位置機械連結和脫機裝置，它是由永久磁鐵發生的吸力使斷路器連結在分、合閘位置[1 ] 。 真空斷路器閉鎖電磁鐵要求一定的觸頭接觸壓力，因此，永磁機構的吸力不但要能降服觸頭彈簧的反作用力和其他反力，而且還必須具有足夠的合閘位置有效連結力，避免受到外界可能因素作用下（機械震動、電動力等） 呈現自動誤分閘。該連結力的大小不但決定了斷路器合閘連結性能，而且閉鎖電磁鐵還決定了分閘功及分閘速度等重要參數。 依照試驗得出合閘有效連結力:當開斷電流為20 kA 及以下者，宜選擇在500～700N ；開斷電流為31. 5 kA 及以上者，宜選擇在700～1000 N。 因為雙線圈永磁機構不需要裝設全行程的分閘彈簧，操念頭構只需要不太大的連結力即可使斷路器靠得住地連結在分閘狀態。斟酌永磁機構必須有足夠大的合閘功才能包管斷路器具有足夠的關合能力。所以，永磁機構的分閘連結力也不克不及太小。依照閉鎖電磁鐵試驗得出永磁機構的分閘有效連結力宜選擇在2 000～3 000 N。 永磁機構的永久磁鐵回路通常是按吸力要求最大的一側（合閘側） 設計的，而另一側必須采納減小其吸力的法子，在動鐵心與磁軛吸合面之間加隔磁片及減小其有效吸合面積；在分閘側裝設短程彈簧抵消一部分分閘連結力，才能同時滿足斷路器分、合閘的特性要求。 3 斷路器閉鎖電磁鐵與永磁機構分、合閘功的選配 配用永磁機構的真空斷路器所需要的合閘功如圖1 中的oabcde 陰影部分面積。從合閘起始位置至觸頭剛閉合位置所需要的合閘力較小，一旦觸頭彈簧起頭壓縮，所需要的合閘力突然增大。abcd 是斷路器需要的合閘力特性。 它所輸出的合閘功如圖1 中的ofge 陰影部分面積；曲線A 為機構永久磁鐵發生的合閘力， B 為合閘電磁鐵發生的合閘力， C 為A 和B 兩方面力合成后的總合閘力輸出特性。 真空斷路器與永磁機構兩者理想的合閘配合，不但要求C 始終高于abcd 曲線， 而且還要求ofge的面積適當大于oabcde 的面積。 配用永磁機構的真空斷路器所需要的分閘功為圖2 中oabc 陰影部分的面積，它主要由斷路器可動部分質量和真空滅弧室觸頭額定反力所組成， 呈平均上升分閘力曲線，如圖2 中的ab 曲線。釋放出的分閘功如圖2 中的ofgh 的陰影部分面積。 永磁機構分閘操作時輸出的分閘功如圖2 中的odec 陰影部分面積。曲線A 為觸頭彈簧發生的分閘力， 曲線B 為操念頭構永久磁鐵發生的分閘力，曲線C 為分閘電磁鐵發生的分閘力， D 是A 、B 、C合成后的總分閘力輸出特性曲線。 真空斷路器與永磁機構兩者理想的分閘配合，不但要求曲線D 能夠始終高于曲線ab ，使斷路器能夠完成分閘操作， 而且還要求odec 面積適當大于oabc 面積。 4 如何取得理想的分、合閘速度特性 永磁機構驅動真空斷路器進行分、合閘操作的工作原理如圖3 所示。分閘或合閘線圈從a 點起頭通電，線圈中電流經激磁時間t 上升到最大值，b 點為操念頭構動鐵心起頭運動，驅動斷路器分閘或合閘，線圈中電流下降到c 點，斷路器分閘或合閘終了，線圈中電流又起頭上升，直至電源被切斷，斷路器完成分閘或合閘操作。 試驗表白，當操念頭構閉鎖電磁鐵的分閘或合閘電磁鐵回路結構、尺寸和形狀，磁回路工作氣隙，線圈的安匝數確定后，電流上升陡度已確定，電流i 值就取決于激磁時間t 的長短，激磁時間愈長，電流愈大，操念頭構輸出的分閘或合閘功就愈大，斷路器的分閘或合閘速度也愈快，反之亦然。同時，斷路器閉鎖電磁鐵處于合閘或分閘狀態時永磁機構必須提供適合的有效連結力。在通常情況下，有效閉鎖電磁鐵連結力愈大，激磁時間愈長，電流也愈大。
