直流真空断路器电磁斥力机构本体设计及性能研究

发布时间：2022-08-11 14:30

　　建设坚强电网是实现我国能源可持续发展的重要部署,高电压等级、大开断能力以及高技术参数直流开关日趋成为直流配用电系统安全、可靠与稳定运行的控制与保护设备。真空断路器作为构建配用电电网的基础设备之一,其电气寿命与机械寿命直接影响所在电力系统的运行性能和全生命周期运维。真空断路器分合闸操作所需驱动能量源于其操动机构,其工作性能直接影响开关系统的运动特性和机械可靠性。直流真空断路器电磁斥力机构具有分闸动作速度快,机构小型化、机械延迟短等优于传统操动机构的特点,可实现开关快速可靠动作。本文采用解析法以及有限元数值分析方法对电磁斥力机构进行本体设计,并对提升电磁斥力机构机械特性影响因素进行定量分析,以实现配电系统直流真空断路器用快速斥力机构本体系统建模与数值实验。在分析电磁斥力机构、斥力机构脉冲式出力特性与真空开关反力特性匹配基础上,为实现出力特性与开关负载特性良好配合的同时保证出力特性与反力特性相匹配,提出直流真空断路器用电磁斥力机构结构方案,将永磁机构作为合闸保持装置,保证驱动单元与保持装置有机配合,即电磁斥力机构为主,永磁机构为辅,以实现断路器可靠开断。建立直流真空断路器电磁斥力操动机构数学... 

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 真空断路器应用及特点
    1.3 电磁斥力操动机构国内外研究现状
        1.3.1 电磁斥力操动机构国外研究现状
        1.3.2 电磁斥力操动机构国内研究现状
    1.4 论文主要研究内容
第2章 永磁斥力机构的机构原理及计算方法
    2.1 斥力机构概述
        2.1.1 数学模型
        2.1.2 斥力机构工作原理
    2.2 永磁机构概述
        2.2.1 永磁材料
        2.2.2 永磁机构合闸特性
    2.3 本章小结
第3章 永磁斥力机构静态仿真设计
    3.1 有限元法
        3.1.1 电磁场理论
        3.1.2 Ansoft软件
    3.2 永磁-斥力操动机构静态仿真
        3.2.1 模型设计
        3.2.2 静态模型仿真
        3.2.3 碟簧的设计
    3.3 本章小结
第4章 永磁-斥力混合式操动机构动态特性仿真
    4.1 金属盘材料对机构的影响
    4.2 金属盘初始间距对机构的影响
    4.3 金属盘质量对机构的影响
    4.4 线圈匝数对机构的影响
    4.5 充电电容对机构的影响
    4.6 本章小结
第5章 真空断路器永磁斥力机构实验对比分析
    5.1 试验样机组成
    5.2 操动机构
    5.3 样机测试
    5.4 本章小结
第6章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3674835