高压断路器新型操动机构驱动电机设计分析

为了推动高压断路器的发展,提高高压断路器智能化水平,研究了一种高压断路器新型电机操动机构.设计了配制动器的稀土永磁无刷直流伺服电机.结合断路器操动机构的特点,从提高电机功率密度、机械特性以及伺服性能等几个方面对电机进行了设计.用有限元方法对磁场分布、电枢反应、转矩以及绕组电感进行了分析计算,以验证电机设计的合理性.对样机的分析结果表明:电机设计合理,能够提供足够的转矩及响应速度;伺服性能良好,能够满足断路器开断性能的要求.

单神经元PID控制器在高压断路器运动控制技术中的应用

高压断路器直线伺服电动机操动机构采用直线电动机驱动断路器操作杆,带动机构运动,实现分合闸操作,具有良好的快速响应能力及控制性能。本文建立了直线伺服电动机操动机构控制系统仿真模型,详细分析了单神经元PID控制算法以及数学模型,并建立了以输出误差二次方为性能指标的单神经元自适应PID控制器模型。分别用传统PID控制与单神经元PID控制,对高压断路器触头运动特性控制过程进行了仿真。结果表明,单神经元PID控制器能够较好地实现触头速度的跟踪控制,使其按给定运动特性曲线运动,实现运动特性控制。证明了在配有直线伺服电动机操动机构的高压断路器触头运动控制系统中,单神经元PID控制是一种较理想、有效的控制方法。

高压断路器新型电机操动机构的动态特性分析

研究了两种高压断路器新型电机操动机构,设计分析了两种电机操动机构及其运动特性。根据40.5 kV户内真空断路器的操作特性要求,研究了永磁直线直流电机和有限转角永磁无刷直流电机操动机构。对两种电机的结构和特性参数进行的初步的设计,同时利用有限元方法对两种电机的基本特性和起动过程进行了动态特性仿真,得到了电机运行时的电磁推力、电流、速度等曲线。通过有限元的仿真结果的分析,一方面调整了电机设计参数,最终得到符合操作特性要求的电机操动机构;另一方面表明两种电机操动机构在起动性能、运行方式及机构的复杂性、控制方面等方面特点,为高压断路器采用电机操动机构提供了可靠的依据。

液压弹簧机构永磁液压阀设计及特性分析

针对液压弹簧机构中电磁液压阀存在的问题,设计了一种新型液压阀-永磁液压阀,给出永磁液压阀的结构并阐明其工作原理,对用于液压阀上的永磁机构进行设计及对永磁液压阀进行特性分析。最后通过以上分析,设计出满足工程需要的永磁液压阀。

接触器操作过电压研究

分断操作时,接触器线圈两端将产生严重的过电压。采用机械开关触点式继电器控制,操作过电压幅值在1.2～4.2kV之间,持续时间不超过3ms。系统中实际的操作过电压并不仅是衰减的振荡电压波,而且富有高频增幅振荡波、方波和衰减振荡波等成分,这些特性与回路参数尤其是控制开关的性能有关。

高压断路器新型电机操动机构的研究

本文研究了高压断路器新型电机操动机构,分析了两种不同运动方式的电机操动机构及其运动特性。基于40.5kV户内真空断路器采用电机操动机构,研究了永磁直线直流电机和有限转角永磁无刷直流电机,利用有限元方法对两种电机的基本特性和起动过程进行了动态特性仿真,得到了电机运行时的电磁推力、电流、速度等曲线并进行了分析,分析两种电机操动机构在起动性能、运行方式及机构的复杂性、控制方面等特点,这为高压断路器采用电机操动机构提供了可靠的依据。

新一代高压断路器直线伺服电动机操动机构

采用直线电动机直接驱动断路器进行分、合闸的直线伺服电动机操动机构,通过对高性能直线伺服电动机的控制,实现了高压断路器动触头运动过程的可控性,从而使机构的出力特性与负载反力特性能达到理想的配合。此种新型操动机构既满足了电器智能化的发展要求,同时也有利于提高断路器关合、开断能力,以及断路器的机械、电气寿命和可靠性。