本文關(guān)鍵詞：12kV真空斷路器快速操動(dòng)機(jī)構(gòu)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,國(guó)家大力發(fā)展電力設(shè)備規(guī)模,各級(jí)電網(wǎng)相繼得到極大的發(fā)展,電力系統(tǒng)的短路電流越來越高,極高的短路電流現(xiàn)在己經(jīng)嚴(yán)重的影響到電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。因此,對(duì)在故障電流未達(dá)到峰值時(shí)快速切斷短路電流對(duì)斷路器的分合閘速度以及同期性方面提出了更高的要求。傳統(tǒng)的永磁機(jī)構(gòu),在合閘方面能與真空斷路器的特性良好匹配,但是反應(yīng)速度較慢,觸發(fā)信號(hào)到達(dá)到機(jī)構(gòu)實(shí)際動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng),不滿足于快速分閘要求。電磁斥力機(jī)構(gòu)利用渦流斥力原理制作,能夠在極短的時(shí)間里完成分合閘動(dòng)作,在相關(guān)領(lǐng)域成為業(yè)界關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。其出力特性為單峰脈沖式,與真空斷路器的反力特性配合較好,但與合閘負(fù)載特性匹配較差,利用其進(jìn)行合閘操作,在超程階段機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度會(huì)有所下降�；诖吮疚奶岢隽艘环N新型組合式操動(dòng)機(jī)構(gòu),依靠斥力機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)快速分閘與驅(qū)動(dòng),依靠永磁機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定合閘保持�？焖匐姶懦饬C(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)以及電氣參數(shù)的改變對(duì)其動(dòng)態(tài)特性的影響極其重要。首先本文在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面采用單穩(wěn)態(tài)永磁保持機(jī)構(gòu)作為合閘保持機(jī)構(gòu),并對(duì)三種不同尺寸的永磁機(jī)構(gòu)計(jì)算了其保持力曲線,分析了對(duì)機(jī)構(gòu)特性以及永磁保持力影響的主要因素。針對(duì)樣機(jī)的設(shè)計(jì),本文建立了機(jī)構(gòu)各部分以及運(yùn)動(dòng)過程的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上對(duì)12kV,630A斷路器提出設(shè)計(jì)流程與方法,并對(duì)影響斥力機(jī)構(gòu)動(dòng)作速度的各種因素(包括金屬板、半徑、電阻率、線圈的匝數(shù)、半徑、厚度,金屬板與線圈距離)進(jìn)行了分析,在控制方面本文采用雙電解電容進(jìn)行差時(shí)供電,選取電解電容為儲(chǔ)能裝置并分析了電容容量以及電容電壓對(duì)機(jī)構(gòu)的影響方式,找到了這些因素對(duì)斥力大小及其作用時(shí)間的影響規(guī)律,通過仿真分析進(jìn)行了矯正與修改,得到預(yù)期的設(shè)計(jì)效果,最后驗(yàn)證了該方法的可行性。本文對(duì)高速電磁斥力機(jī)構(gòu)的本體設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。首先確定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)方案,再通過數(shù)學(xué)模型計(jì)算分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù),并利用有限元與多體動(dòng)力學(xué)軟件仿真分析來驗(yàn)證其中關(guān)鍵問題對(duì)電磁斥力機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性影響,為提高高速電磁斥力機(jī)構(gòu)性能與效率提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：真空斷路器 電磁斥力 永磁保持 動(dòng)態(tài)仿真
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM561.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題研究的背景意義9-10
• 1.2 真空斷路器的結(jié)構(gòu)10-11
• 1.3 課題的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容12-14
• 第2章 快速操動(dòng)機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型14-22
• 2.1 快速電磁斥力機(jī)構(gòu)的工作原理14-15
• 2.2 快速操動(dòng)機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型15-16
• 2.3 斥力盤以及線圈暫態(tài)參量的計(jì)算16-20
• 2.3.1 靜態(tài)參量計(jì)算16-17
• 2.3.2 迭代法計(jì)算暫態(tài)參量17-20
• 2.4 本章小結(jié)20-22
• 第3章 快速操動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析22-31
• 3.1 技術(shù)指標(biāo)22
• 3.2 儲(chǔ)能方案22-23
• 3.3 電氣參數(shù)的初步推算23-27
• 3.3.1 電容參數(shù)計(jì)算23-24
• 3.3.2 線圈參數(shù)的計(jì)算24-26
• 3.3.3 斥力盤厚度計(jì)算26-27
• 3.4 分、合閘保持裝置分析與研究27-30
• 3.4.1 真空斷路器保持方式研究27-28
• 3.4.2 永磁合閘保持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理以及設(shè)計(jì)28-30
• 3.5 本章小結(jié)30-31
• 第4章 快速操動(dòng)機(jī)構(gòu)的仿真分析與驗(yàn)證31-48
• 4.1 仿真模型31-32
• 4.2 永磁合閘裝置仿真分析32-35
• 4.3 MAXWELL與Circuit Editor對(duì)斥力機(jī)構(gòu)聯(lián)合仿真35-41
• 4.3.1 線圈匝數(shù)與線徑對(duì)高速電磁斥力機(jī)構(gòu)的影響37-38
• 4.3.2 儲(chǔ)能電容影響38-40
• 4.3.3 線圈與金屬盤間隙大小對(duì)高速斥力機(jī)構(gòu)的影響40-41
• 4.4 機(jī)構(gòu)參數(shù)確定以及驗(yàn)證41-43
• 4.5 彈震與緩沖分析43-44
• 4.5.1 合閘彈跳分析43
• 4.5.2 合閘彈跳仿真43-44
• 4.6 快速操動(dòng)機(jī)構(gòu)與永磁機(jī)構(gòu)性能對(duì)比分析44-46
• 4.7 本章小結(jié)46-48
• 第5章 結(jié)論48-49
• 參考文獻(xiàn)49-52
• 在學(xué)科研成果52-53
• 致謝53

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