电磁斥力机构能量转换效率优化研究

发布时间：2022-01-08 08:24

　　电磁斥力机构利用产生的电磁斥力带动开关触头运动,在动作速度上具有固有响应时间短、分合闸速度快的特点。根据电磁斥力的产生原理,可以把电磁斥力机构分为两种类型:反串型,主要包括反串型线圈-线圈式电磁斥力机构,通过动线圈与驱动线圈中流过大小相等方向相反的脉冲电流产生电磁斥力;耦合型,主要包括耦合型线圈-线圈式和线圈-盘式电磁斥力机构,利用电磁感应原理产生电磁斥力。由于其特有的工作原理造成电磁斥力机构的能量利用效率低下,所以本篇文章以两种类型电磁斥力机构为研究对象,从降低驱动回路电阻的角度出发来实现对能量转换效率的提高。首先基于反串型线圈-线圈式电磁斥力机构提出一种电阻系数优化方法,建立了等效电路模型,分析了电阻-损耗曲线与动能曲线之间的关系,在保证外部电路参数和线圈等效电感不变的情况下,对驱动回路电阻与线圈外形尺寸进行研究分析,提取了电阻系数RF,提出电阻系数优化方法。通过仿真验证,结果表明电阻系数优化方法可以有效提高驱动回路电流和电磁斥力峰值,提高能量转换效率。其次研究了电阻系数在耦合型线圈-线圈式电磁斥力机构的适用性,首先对放电电路进行频域分析,建立了简化数学模型,再和反串型线圈-线圈式... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

单层多匝线圈模型等效电路图

行限定；在电磁斥力机构动作过程中，涉及到耦合，并且各变量会随时间而发生变化，因此需机构的驱动过程进行求解，然后在外部电路编入至 Maxwell 中参与求解过程，其中图 2-8 为求解域驱动运动运动图 2-7 反串型 CCRM 仿真模型

图 2-9 40.5kV/2000A 机械开关样机0100020003000400050006000700080000.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.00246810121416182022仿真实测[sm]mTime[ms]图 2-10 实测与仿真对比曲线，为实验样机实测结果与仿真结果对比曲线图。因设定为刚体模型，没有考虑机构在开始动作时产生的偏差。但是从驱动回路电流曲线和运动部件行程

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]电磁斥力操作机构电磁效率优化研究[D]. 宁少飞.华中科技大学 2014



本文编号：3576223