【摘要】：過載保護(hù)技術(shù)是低壓電器智能技術(shù)的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于低壓斷路器、過載繼電器等產(chǎn)品,能夠確保用電設(shè)備和配電線路的安全運行。近年來,電子式保護(hù)器等智能保護(hù)技術(shù)已經(jīng)成為了過載保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢,但電子式保護(hù)器往往需要一個測量電流的裝置,即電流互感器,電流互感器由于體積大,不適于在小型斷路器中使用。目前,小型斷路器智能化由于受到技術(shù)、體積等因素制約,一直沒有取得大的進(jìn)展。因此,如何采用新技術(shù)、新思路,研究體積小、可實現(xiàn)電隔離的電流檢測方法,對于小型斷路器智能化具有重要意義。本文提出了一種電熱式電流檢測方法,旨在解決小型斷路器智能化過程中電流測量問題。并研究出過載保護(hù)算法,為用電設(shè)備、配電線路的過載保護(hù)提供更快速更精確的保護(hù)技術(shù)。本課題來源于國家自然科學(xué)基金:新型熱電磁混合式脫扣器關(guān)鍵問題與斷路器網(wǎng)絡(luò)化選擇性保護(hù)研究(項目編號:51777129)。首先,本文初步建立小型斷路器的電流檢測模型。提出一種電熱式電流檢測方法,在導(dǎo)線上設(shè)計了一個相對封閉的測量腔,將測量腔看成一個系統(tǒng)。根據(jù)熱平衡原理,通過分析測量腔內(nèi)電流溫度特性,建立載流導(dǎo)體溫升與電流之間的關(guān)系式,達(dá)到對載流導(dǎo)體電流檢測的目的。進(jìn)行Solidworks建模,通過材料的選取與設(shè)置,建立多物理場環(huán)境,加載電流負(fù)載,劃分網(wǎng)格最后通過Comsol有限元軟件進(jìn)行計算,得到測量腔內(nèi)的溫度環(huán)境,改變加載電流的大小讀取相應(yīng)節(jié)點數(shù)據(jù),根據(jù)仿真數(shù)據(jù)對數(shù)學(xué)模型中的未知參數(shù)進(jìn)行確定,以便于驗證數(shù)學(xué)模型的正確性。實際上,仿真很難模擬實際的溫度環(huán)境,所以仿真可能存在一定的誤差,本文搭建了基于LabVIEW的電流、溫度測量系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由載流變壓器、熱電阻、溫度變送器、數(shù)據(jù)采集卡和LabVIEW構(gòu)成。通過對導(dǎo)線加載不同的電流進(jìn)行實驗,讀取Pt100測量點的溫度實驗數(shù)據(jù),修正數(shù)學(xué)模型驗證的準(zhǔn)確性。最后,本文在熱平衡方程的基礎(chǔ)上,建立以溫升為變量的動態(tài)過載保護(hù)數(shù)學(xué)模型,提出一種過載保護(hù)離散化算法。引入小波分析理論,通過Morlet復(fù)小波算法計算電流幅值,減小計算誤差。搭建Simulink模型進(jìn)行算法仿真計算,并將此過載保護(hù)離散化算法與常用的反時限過載保護(hù)進(jìn)行了比較,驗證模型的過載保護(hù)方法的可行性。
【圖文】：

第 1 章 緒論然后雙金屬片通過熱變形來推動接觸器觸頭。熱保護(hù)裝置的控制箱（柜）遠(yuǎn)離電機，兩者的熱量差別很大散熱量大、可靠性降低以及周圍機械振動引起的干擾，因此許工作，這就要求控制和維護(hù)工程師必須準(zhǔn)確給出熱保護(hù)的設(shè)定通過導(dǎo)線產(chǎn)生過多熱量時，與其連接的膨脹系數(shù)不同的雙金屬定距離時，將觸動跳閘桿和差動桿一起動作，斷開輔助電路，載保護(hù)，故障電路在故障消除后再次接通。按下復(fù)位按鈕，接次打開。檢查過程中也可以單獨按下測試按鈕，驗證功能是否圖 1.1 所示。

第 2 章 電熱式電流檢測方法和短路保護(hù)電磁脫扣器組成。過載保護(hù)熱脫扣器是依靠熱脫扣原理進(jìn)行過載保護(hù)，采用膨脹系數(shù)不同雙金屬片構(gòu)成的。當(dāng)有電流通過斷路器時，，具有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片由于受熱會發(fā)生彎曲，彎曲到一定程度觸動操動機構(gòu)動作，起到過載保護(hù)的目的。短路保護(hù)電磁脫扣器是依靠電磁脫扣原理進(jìn)行短路保護(hù)，它基于電磁吸力和彈簧反作用力觸動操動機構(gòu)動作，實現(xiàn)斷路器脫扣。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM561

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本文編號：2625779