本文關(guān)鍵詞：新型低壓電器動(dòng)作機(jī)構(gòu)及其勵(lì)磁電路研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：智能配電網(wǎng)對(duì)開(kāi)關(guān)操作的快速性、可靠性及智能化提出了更高的要求。開(kāi)關(guān)電器操動(dòng)機(jī)構(gòu)固有動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng),難以滿足控制與保護(hù)的快速性要求,且較長(zhǎng)的動(dòng)作時(shí)間還帶來(lái)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的分散性,限制了低壓電器智能化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。因此,本文將適用于高壓開(kāi)關(guān)電器場(chǎng)合的渦流斥力技術(shù)引入到低壓開(kāi)關(guān)電器領(lǐng)域,提出基于渦流斥力快速動(dòng)作機(jī)構(gòu)及其控制的新型低壓電器技術(shù),開(kāi)展了仿真分析研究與樣機(jī)研制開(kāi)發(fā)。首先,應(yīng)用能量法推導(dǎo)渦流斥力的數(shù)學(xué)表達(dá)式,結(jié)合同軸雙線圈模型推導(dǎo)出基于時(shí)間和空間的雙層迭代算法,編制了相應(yīng)的MATLAB程序加以實(shí)現(xiàn)；在分析渦流場(chǎng)數(shù)學(xué)模型及其電磁場(chǎng)求解所需的場(chǎng)控制方程、邊界條件和初始條件的基礎(chǔ)上,將有限單元分析軟件ANSYS和Visual Basic相結(jié)合,編制渦流斥力機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)仿真程序,為渦流斥力機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)提供仿真應(yīng)用基礎(chǔ)。其次,本文采用CJ40-100交流接觸器框架作為新型渦流斥力機(jī)構(gòu)的本體電器基礎(chǔ),即利用渦流斥力機(jī)構(gòu)替代原有電磁機(jī)構(gòu)形成方案原理樣機(jī)。利用前述仿真方法對(duì)影響渦流斥力機(jī)構(gòu)動(dòng)作特性的主要參數(shù)(如線圈匝數(shù)、線圈線徑、斥力盤(pán)厚度等),開(kāi)展基于單一變量參數(shù)變化的仿真分析,由此確定方案樣機(jī)的斥力機(jī)構(gòu)與勵(lì)磁控制電路設(shè)計(jì)參數(shù)。此外,根據(jù)仿真結(jié)果,給出渦流斥力機(jī)構(gòu)樣機(jī)的三維模型圖。再次,本文結(jié)合渦流斥力機(jī)構(gòu)勵(lì)磁特點(diǎn),采用新型儲(chǔ)能元件超級(jí)電容作為機(jī)構(gòu)的勵(lì)磁電源,分析了超級(jí)電容應(yīng)用電路模型及其串聯(lián)均壓技術(shù),針對(duì)常規(guī)行程、短行程、長(zhǎng)行程的控制需求,提出三種相應(yīng)的勵(lì)磁控制方案,結(jié)合方案樣機(jī)控制特性要求,分析了勵(lì)磁電路元件參數(shù)的選取,且采用功率開(kāi)關(guān)器件開(kāi)發(fā)了渦流斥力機(jī)構(gòu)勵(lì)磁電路。最后,將渦流斥力機(jī)構(gòu)及其勵(lì)磁控制電路有機(jī)結(jié)合,開(kāi)發(fā)出具有渦流斥力快速動(dòng)作機(jī)構(gòu)的新型低壓電器的初步方案樣機(jī)。利用課題組自行研制的基于高速攝像機(jī)電磁電器運(yùn)動(dòng)特性測(cè)試裝置,獲得渦流斥力機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)位移-時(shí)間、速度-時(shí)間特性曲線,并與CJ40-100交流接觸器的性能加以對(duì)比分析,其結(jié)果表明,本文提出的新型渦流斥力機(jī)構(gòu)的低壓電器具有快速動(dòng)作的優(yōu)越性以及控制應(yīng)用的魯棒性。本文開(kāi)發(fā)的新型渦流斥力機(jī)構(gòu)有待于進(jìn)一步完善,可將其與低壓線路短路故障早期檢測(cè)有機(jī)結(jié)合,應(yīng)用于控制與保護(hù)的低壓集成電器技術(shù)開(kāi)發(fā)。
【關(guān)鍵詞】：渦流斥力 數(shù)學(xué)模型 動(dòng)態(tài)仿真 方案樣機(jī) 動(dòng)態(tài)特性
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM52
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 課題研究的背景及意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文主要工作與研究?jī)?nèi)容11-13
• 第二章 渦流斥力機(jī)構(gòu)的仿真與分析13-32
• 2.1 渦流斥力機(jī)構(gòu)工作原理介紹13-14
• 2.2 渦流斥力機(jī)構(gòu)仿真方法介紹14
• 2.3 基于時(shí)間和位移的迭代算法介紹14-22
• 2.3.1 渦流斥力機(jī)構(gòu)等效電路的建立14-15
• 2.3.2 雙單匝線圈模型15-16
• 2.3.3 線圈盤(pán)與金屬盤(pán)的電感與電阻計(jì)算16-18
• 2.3.4 線圈盤(pán)與金屬盤(pán)斥力計(jì)算18-19
• 2.3.5 線圈盤(pán)與斥力盤(pán)互感計(jì)算19
• 2.3.6 線圈盤(pán)電流與斥力盤(pán)渦流的數(shù)值計(jì)算方法19-20
• 2.3.7 斥力機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程20-21
• 2.3.8 渦流斥力機(jī)構(gòu)的MATLAB算法實(shí)現(xiàn)21-22
• 2.4 渦流場(chǎng)數(shù)學(xué)模型22-25
• 2.5 有限元仿真25-30
• 2.5.1 渦流斥力機(jī)構(gòu)場(chǎng)路耦合仿真25-28
• 2.5.2 渦流斥力機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真28-29
• 2.5.3 基于VB的渦流斥力動(dòng)態(tài)仿真29-30
• 2.6 兩種仿真方法結(jié)果比較分析30-31
• 2.7 本章小結(jié)31-32
• 第三章 方案樣機(jī)參數(shù)仿真32-40
• 3.1 方案樣機(jī)機(jī)械參數(shù)仿真32-36
• 3.1.1 線圈匝數(shù)的影響32-33
• 3.1.2 斥力盤(pán)厚度的影響33-34
• 3.1.3 斥力盤(pán)半徑的影響34-35
• 3.1.4 初始?xì)庀兜挠绊?/span>35-36
• 3.2 外部電路影響參數(shù)仿真36-39
• 3.2.1 儲(chǔ)能電容初始電壓的影響36-37
• 3.2.2 儲(chǔ)能電容容量的影響37-38
• 3.2.3 雜散電阻的影響38-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第四章 勵(lì)磁電路方案研究與設(shè)計(jì)40-52
• 4.1 儲(chǔ)能能源40-44
• 4.2 電路參數(shù)設(shè)計(jì)44-46
• 4.2.1 電容參數(shù)計(jì)算44
• 4.2.2 功率開(kāi)關(guān)管參數(shù)計(jì)算44-46
• 4.2.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)46
• 4.3 勵(lì)磁電路拓?fù)浞桨冈O(shè)計(jì)46-51
• 4.3.1 二次放電勵(lì)磁電路方案46-48
• 4.3.2 減振式勵(lì)磁電路方案48-49
• 4.3.3 新型勵(lì)磁電路方案49-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第五章 渦流斥力機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性測(cè)試52-60
• 5.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)52-53
• 5.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)試與分析53-59
• 5.2.1 勵(lì)磁回路電流采集53-54
• 5.2.2 位移-時(shí)間特性曲線測(cè)試54-56
• 5.2.3 速度-時(shí)間特性曲線計(jì)算56-57
• 5.2.4 與CJ40-100動(dòng)作時(shí)間特性比較分析57-59
• 5.3 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 致謝64-65
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間的研究成果與發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65

【相似文獻(xiàn)】

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3 謝蕓;我國(guó)低壓電器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈[N];國(guó)際商報(bào);2004年

4 袁琮;低壓電器亟待提高科技含量[N];民營(yíng)經(jīng)濟(jì)報(bào);2005年

5 本報(bào)記者 井然;低壓電器行業(yè)發(fā)展喜憂參半[N];中國(guó)電力報(bào);2006年

6 張晗;低壓電器產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)亟待優(yōu)化[N];中國(guó)電力報(bào);2006年

7 宋文華;新退稅制對(duì)低壓電器出口影響甚微[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2007年

8 本報(bào)記者 付麗娟;低壓電器業(yè)將迎來(lái)光輝歲月[N];機(jī)電商報(bào);2006年

9 本報(bào)記者 曹建萍;低壓電器貿(mào)易呈現(xiàn)逆差 進(jìn)口仍是未來(lái)主調(diào)[N];機(jī)電商報(bào);2007年

10 本報(bào)記者　 桑雪騏;當(dāng)心低壓電器釀禍端[N];中國(guó)消費(fèi)者報(bào);2006年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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3 孫秦陽(yáng);新型低壓電器動(dòng)作機(jī)構(gòu)及其勵(lì)磁電路研究[D];福州大學(xué);2014年

4 姬明權(quán);車用低壓電器自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的研究[D];上海工程技術(shù)大學(xué);2012年

5 戴明新;基于虛擬儀器技術(shù)的低壓電器性能檢測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華東理工大學(xué);2014年

6 時(shí)勇祥;低壓電器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];華東理工大學(xué);2014年

7 李如甲;基于服裝快速反應(yīng)系統(tǒng)下低壓電器智能生產(chǎn)系統(tǒng)的研制[D];上海工程技術(shù)大學(xué);2011年

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10 商小妹;對(duì)產(chǎn)品特征符號(hào)的識(shí)別研究[D];華中科技大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：292440