真空断路器永磁直线电机操动机构的研究
本文关键词:真空断路器永磁直线电机操动机构的研究 出处:《沈阳工业大学》2011年硕士论文 论文类型:学位论文
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【摘要】:随着世界各国大力发展智能化电网,电器设备的智能化受到了越来越广泛的关注。真空断路器作为输配电系统中重要的开关电气元件,起着控制和保护的双重作用,而操动机构对断路器的可靠性和智能化起着决定性的作用。本文以采用型号为TD-40.5/1600-31.5灭弧室的40.5kV真空断路器为对象,提出了一种新型操动机构——永磁直线电机操动机构,为断路器操作实现智能化提供了保证。 本文首先研究了真空断路器的操作特点,提出了电机操动机构这一新型操动机构。设计了真空断路器永磁电机操动机构,在对操动机构的动力学分析的基础上,归算了反力特性和运动质量,并以此为依据确定电机的性能指标,指导电机的设计。结合真空断路器操作时间短、反力大等特点,提出了永磁直线直流电机的整体结构,对电磁负荷、气隙长度、次级槽形、永磁体长度等结构参数进行了设计。采用有限元法分析了永磁直线电机的电磁场分布,保证了电机结构的合理性。同时本文结合局部扰动法,定量的分析了电负荷、次级齿槽比、初级铁轭厚度对电机性能的影响,并针对存在的问题对电机设计方案进行了调整,得到了较优的电机的设计方案。永磁直线电机工作在起动和制动状态,因此需要对其动态特性进行分析计算。本文分析了永磁直线直流电机的动态数学模型,采用有限元软件仿真计算了电机运动的动态过程,得到了电机的电流、速度、位移等参数和时间的关系。结合电机次级与动触头的运动的关系,计算得到了动触头的运动特性。 分析结果表明,新型永磁直线电机操动机构性能可靠,能够满足真空断路器对操动机构的性能要求。
[Abstract]:With the development of intelligent power grid to the world, intelligent electrical equipment has attracted more and more attention. The vacuum circuit breaker switch electrical components as important in the transmission and distribution system, plays the dual role of control and protection, and plays a decisive role in the reliability and intelligence of the circuit breaker operating mechanism of 40.5kV. Vacuum circuit breaker by using type TD-40.5/1600-31.5 interrupter as the object, proposed a novel operating mechanism of permanent magnet linear motor actuator, intelligent circuit breaker operation to provide a guarantee.
This paper studies the operating characteristics of vacuum circuit breaker, the motor actuator is a new actuator. The design of vacuum circuit breaker with permanent magnet motor operating mechanism, based on the dynamics of the actuator on the return. The reaction characteristics and the movement quality, and on this basis to determine the performance the design parameters of motor, motor. With short operation time of vacuum circuit breaker, anti stress and other characteristics, puts forward the overall structure of the permanent magnet DC linear motor, the electromagnetic load, air gap length, secondary groove shape, the length of a permanent magnet structure parameters are designed. By means of the finite element analysis of permanent magnetic field the distribution of the motor, to ensure the rationality of the structure of the motor. At the same time this paper combines local perturbation method, a quantitative analysis of the electric load, the secondary cogging effect of primary yoke thickness ratio, the performance of the motor, and aiming at the existing problems of power The machine design is adjusted, the optimal design scheme of motor is obtained. Permanent magnet linear motor in starting and braking state, so the need for its dynamic characteristics is analyzed. This paper analyzes the dynamic mathematical model of permanent magnet linear motor, the dynamic process of the motor was calculated using the finite element simulation software that has been the current of the motor, speed, the relationship between displacement and other parameters and time. Combined with the relationship between the motor secondary and moving contact movement, obtained the motion characteristics of the moving contact calculation.
The analysis results show that the performance of the new permanent magnet linear motor operating mechanism is reliable and can meet the performance requirements of the operating mechanism of the vacuum circuit breaker.
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM359.4
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,本文编号:1424665
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