高压断路器用电机驱动机构路径动态规划方法

电机驱动操动机构相较于传统操动机构结构简单,动作可控性强,极大的提高了断路器分合闸操作的可控性及可靠性。针对电机驱动机构的控制方法即机构的运动轨迹方法,提出了一种电机驱动机构的路径动态规划方法,由建立的电机输出轴与开关动触头之间的数学模型,推导开关动触头最佳运动轨迹和电机轴最佳输出曲线的数学关系,最后搭建126kV电机驱动操动机构试验平台,由试验平台所得的结果证明,提出的动态规划方法与预置曲线法相比,能够有效缩短运行时间,提高断路器的机械寿命。

新型126 kV电机直驱高压真空断路器伺服控制系统研究

高压断路器的稳定工作是电力系统正常运行的关键,为了优化其分合闸控制的性能,研究了一种由永磁同步电机(PMSM)驱动的高压真空断路器操动机构及由DSP作为主控模块的伺服控制系统。构建了一台由126 kV真空断路器、永磁同步电机、DSP及外围控制系统组成的实验装置进行实验。针对与电机转矩惯量比相关的定子尺寸与永磁体厚度进行了优化分析,并设计了与真空断路器性能匹配的控制系统程序流程。通过采用最大转矩电流比控制策略控制电机,可以实现真空断路器按预设的参考曲线进行分合闸操作。实验结果表明,基于DSP控制的电机直驱高压真空断路器分合闸特性满足技术要求,稳定性好。

电机驱动操动机构永磁同步电机矢量控制策略

为了降低高压断路器的故障率,研究了一种永磁同步电机(PMSM)驱动的高压断路器操动机构及其控制方法。永磁同步电机矢量控制系统能够实现高精度、高动态响应、大范围的速度和位置控制。描述了永磁同步电机的数学模型,在数学模型的基础上,分析了永磁同步电机矢量控制的3种电流控制策略:i_d=0控制,MTPA最大转矩电流比控制和弱磁控制。描述了3种控制策略的控制原理和特点,通过仿真对3种控制策略进行了验证。

永磁同步电机矢量控制中的电流控制策略比较

永磁同步电机矢量控制系统能够实现高精度、高动态响应以及大范围的速度和位置控制。描述了永磁同步电机的数学模型,在数学模型的基础上,分析了永磁同步电机矢量控制的两种电流控制策略：i_d=0控制和MTPA最大转矩电流比控制。描述了两种控制策略的控制原理和特点,通过仿真对两种控制策略进行了验证。

一种大转角高压断路器机械特性测试方法

高压断路器机械特性是衡量开断性能的重要参数,也是型式试验和出厂试验的必检项目,但是目前的特性测试仪器无法准确测量大转角的高压断路器机械特性。因此结合德国KOCOS公司生产的ACTAC P6特性测试仪以及利用余弦定理通过计算获得大转角断路器的机械特性数据。

126 kV真空断路器电机驱动负载需求分析与优化

文中针对电机驱动机构在126 kV真空断路器的应用,首先进行理论建模,分别构建了旋转电机驱动机构传动链的运动学和动力学约束方程。基于MATLAB求解约束方程,并对伺服电机负载扭矩的组成进行了分解和分析。然后为减小伺服电机负载扭矩,从拐臂起始角度、灭弧室自闭力和触头动端质量三方面进行了优化。最后利用刚体动力学分析软件Adams对不同伺服控制策略下的负载扭矩进行了仿真计算。位置伺服控制模式下,伺服电机负载扭矩波动范围大,分闸过程中转矩利用率低。为提高电机转矩利用率,文中提出基于提高转矩利用率的闭环转角控制,通过仿真计算与试验测试对比,在超程段和加速段,电机电流都处于400 A较高幅值区间,在减速段电流迅速下降,转矩整体利用率达到49.4%,间接反映出伺服电机输出扭矩与仿真结果的趋势比较吻合。

基于Ansys的操动机构齿轮强度建模分析

减速机是高压开关操动机构的重要传动部件,其内部传动齿轮的强度设计至关重要。文中以高压开关操动机构用减速机中的传动齿轮为研究对象,首先建立其齿面数学模型,并根据建立的数学模型求取一对啮合齿轮副的齿面点集;将齿面点集导入SolidWorks软件中建立齿轮副的三维实体模型;并将建立的三维实体模型导入Ansys软件进行有限元仿真分析(FEA),分析齿轮副最大接触应力与最大弯曲应力的发生位置,根据强度分析结果指导后续的齿轮优化设计。文中的研究成果为操动机构设计提供理论支撑。

新型隔离接地开关用电动机驱动机构关键技术研究

介绍了一种新型隔离接地开关用电动机驱动操动机构,该新型操动机构采用模块化结构设计,结构简单,输出特性可控,可靠性高,可实现一款机构配套多型号隔离接地开关本体,且具有3万次的超高机械寿命,充分验证了该新型电动机驱动操动机构的优越性,为下一代隔离接地开关的研制奠定了基础。

基于新型磁力机构高压调速断路器的研究

高压断路器是电力系统中用于保护和控制的重要设备，其开断性能和可靠性对电力系统的安全、稳定和经济运行有着重要影响。高压断路器的开断性能与断路器的机械特性密切相关。要想得到理想的机械特性．就需要断路器机构能够实现实时调节功能，而现有的弹簧机构和液压操动机构还不能满足这一要求。基于一种新型的磁力操动机构，实现对机构输出的实时调节，开展对高压调速断路器的研究。