直流断路器用快速开关多场联合仿真优化方法

直流断路器用快速开关多场联合仿真优化方法

论文摘要

高速机械开关是混合式高压直流断路器中的关键部件,多采用电磁斥力机构,整个运动过程涉及多物理场耦合,现阶段单一电磁场仿真并不能准确的反应开关的分闸反弹和和合闸弹跳等运动特性,开展了电磁场与机械系统动力学联合仿真的研究。首先,设计了一种基于双稳态弹簧保持机构和电磁斥力机构的高速真空机械开关;其次,提出了一种能够全面反应快速开关动态特性的电磁场与机械动力学联合仿真方法;最后,建立了高速机械开关仿真模型,仿真分析了线圈、金属盘、储能电容等参数对快速开关分/合闸运动及碰撞特性的影响并进行了优化设计。优化结果表明,所设计的高速机械开关分闸在2 ms内运动20 mm全行程。该文的优化设计方法为混合式直流断路器快速机械开关优化设计提供理论指导,对于其他快速机械开关设计也有参考价值。

论文目录

  • 0引言
  • 1 工作原理
  •   1.1 混合式直流断路器工作原理
  •   1.2 高速机械开关工作原理
  • 2 高速机械开关数学模型
  • 3 联合仿真方法
  • 4 仿真优化
  •   4.1 金属盘外径仿真分析
  •   4.2 线圈盘匝数仿真分析
  •   4.3 金属盘厚度仿真分析
  •   4.4 金属盘材料仿真分析
  •   4.5 合闸参数分析
  •   4.6 最终优化参数
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 田宇,王利,田阳,李志兵,董恩源

    关键词: 直流断路器,高速机械开关,斥力机构,联合仿真,碰撞

    来源: 高电压技术 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业

    单位: 大连理工大学电气工程学院,中国电力科学研究院有限公司

    基金: 国家重点研发计划(2017YFB0902405),国家自然科学基金(51277019)~~

    分类号: TM561

    DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20181229004

    页码: 55-62

    总页数: 8

    文件大小: 2945K

    下载量: 309

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