針對現(xiàn)有的控制與保護開關電器在開斷更高等級的短路電流時需要增大開距,導致開關合閘功耗提升的問題,本文對開關的短路開斷過程展開研究。在保證開關可靠工作的前提下,以提高短路開斷能力、減小開關合閘功為主要目標,提出了一種帶有動態(tài)開距的控制與保護開關電器電磁機構的設計方案。根據(jù)對控制與保護開關電器的開斷特性要求,在電磁學理論及低壓電器開關設計經驗的基礎上,確定了電磁機構結構和觸頭參數(shù),并對開關電磁機構的電磁系統(tǒng)反力特性、鐵心和線圈進行了研究計算。本文應用Matlab軟件仿真分析了短路電流影響因素,建立了短路電弧模型,結合電弧能量原理設計了最佳銜鐵位移曲線;應用AMESim軟件建立了機構運動模型,對銜鐵位移的影響因素及其對開斷特性的影響進行分析;結合力學和運動學方程,通過軟件對銜鐵位移進行參數(shù)尋優(yōu)以實現(xiàn)最佳銜鐵位移曲線。最終成功實現(xiàn)了動態(tài)開距的設計。在理論設計與仿真分析的基礎上,制作了帶有動態(tài)開距的控制與保護開關電器的電磁機構樣機。設計了測試電路,搭建實驗電路進行開關額定工作條件下的分合閘實驗;并在試驗站進行短路分斷能力試驗。分合閘實驗和短路分斷能力試驗結果表明,該電磁機構能夠能夠可靠工作并開斷較...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景、目的及意義
    1.2 課題的國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.1 控制與保護開關電器的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.2 開斷技術的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
    1.3 課題主要研究內容
第2章 動態(tài)開距的電磁機構研究及優(yōu)勢分析
    2.1 動態(tài)開距的電磁機構概述
    2.2 動態(tài)開距的電磁機構優(yōu)勢分析
    2.3 本章小結
第3章 電磁機構的工作原理及結構設計
    3.1 總體設計思想
        3.1.1 控制與保護開關電器對電磁機構的要求
        3.1.2 動態(tài)開距的控制與保護開關電器電磁機構工作原理
        3.1.3 總體設計方案
    3.2 電磁機構設計
        3.2.1 觸頭參數(shù)的確定
        3.2.2 反力特性的計算
        3.2.3 鐵心尺寸設計
        3.2.4 線圈尺寸計算
    3.3 本章小結
第4章 動態(tài)開距結構優(yōu)化設計
    4.1 動態(tài)開距的設計思路
    4.2 短路模型的搭建
        4.2.1 短路原理研究
        4.2.2 短路影響因素仿真與定性分析
        4.2.3 電弧模型的建立
    4.3 短路電路能量分析與定量計算
    4.4 最佳銜鐵位移設計
    4.5 銜鐵位移影響因素仿真
        4.5.1 電磁機構運動過程分析
        4.5.2 電磁機構運動過程仿真模型建立
        4.5.3 銜鐵位移影響因素分析
        4.5.4 銜鐵位移影響因素對開斷性能的影響分析
        4.5.5 彈簧配合設計
    4.6 本章小結
第5章 控制與保護開關電器樣機研制及特性實驗
    5.1 樣機研制
    5.2 特性實驗及結果分析
        5.2.1 實驗目的
        5.2.2 機械特性實驗及波形分析
        5.2.3 短路分斷能力試驗及波形分析
    5.3 本章小結
第6章 結論
參考文獻
在學研究成果
致謝



本文編號：4039442