快速电磁推力机构的动态特性仿真与优化设计

基于电磁推力机构的快速开关,在电力系统故障限流、电能质量、相控开关等领域应用前景广阔。给出了一种基于时间和位移双层循环的离散迭代算法,该算法可用于电磁推力机构的仿真分析和综合优化设计。通过仿真详细研究了不同的结构参数对电磁推力机构动态特性的影响,并给出了一般性的优化设计指导原则。提出采用一种机械弹簧式双稳保持结构,并利用优化分析的参数在算例中计算触头的关合过程,其合闸时间可达到0.23ms。

电磁推力机构的一种分析方法

基于平行排列的同轴双圆形线圈模型,导出了计算电磁推力的基本分析公式。计算指出:两个单匝线圈的互感、互感对位移的导数在其半径相等时取得极大值。针对一具体算例,通过改变感应线圈的半径,计算了通电线圈的电流、感应线圈的涡流和电磁推力的变化情况。分析结果表明,在线圈电流衰减到零之前,电磁推力会变为电磁吸力,从而引起开关触头合分时的反弹现象。最后给出一种新的电磁推力机构动态分析的方法,藉此可以方便地实现电磁推力机构的综合优化设计。

同步控制的快速电磁推力致动机构真空断路器

为了提高真空断路器的可靠性以及满足智能电网对真空断路器智能化操作的要求,利用电磁推力致动原理,研制出快速电磁推力致动机构,并将其应用于真空断路器;同时结合电子控制技术与电子传感装置,实现真空断路器的同步控制。使用情况表明,同步控制的快速电磁推力致动机构真空断路器可避免操作时出现合闸涌流和过电压,从而提高了断路器分断能力,缩短了电力系统瞬态过程,实现了配电终端的智能化同步控制以及改善了电网电能质量。

快速电磁操动机构的拓扑结构评价参数分析(英文)

The fast electromagnetic drive mechanism based on fast switch shows extensive applications in many areas,but there is still a lack of unified evaluation parameters as to evaluate the dynamic characteristics due to diversity and complexity of the mechanisms.Three interrelated evaluation parameters are presented for topology analysis,namely the electromagnetic force sensitivity coefficient,the initial time constant and the sensitivity contribution coefficient.The specific parameters based on evaluation can provide a basis for structural performance assessment as well as topology optimization.Comparison between the dynamic parameters of the discoid repulsion mechanism and the solenoid thrust mechanism shows that,the discoid one is superior to the solenoid one.The proposed research is to establish a general methodology for topology analysis and optimization of the electromagnetic mechanisms.

高压快速转换开关的研制

对高压快速转换开关进行了研究,并开发出一台单相试品。该开关由6 kV/400 A真空接触器灭弧室、双向电磁推力操动机构和双稳碟簧机构组成。试验表明,该快速开关的分闸时间为0.8 ms,合闸时间为2.3 ms。