双断点塑壳断路器操作机构动作特性分析

为了对双断点塑壳断路器操作机构进行改进设计,利用多体动力学仿真软件ADAMS建立机构的分析模型,实现了断路器分闸、合闸过程的仿真分析。通过对模型的参数化建模,研究了可变参数轴位置、组件质量、弹簧参数等对机构动作特性的影响,在此基础上确定了操作机构的具体参数方案。仿真验证了该方法是可行的。     

控制与保护开关电器操作机构动力学仿真研究

利用虚拟样机技术建立控制与保护开关电器（CPS）操作机构动力学仿真模型,合理施加手动操作力及故障脱扣力,仿真正确有效地完成了操作机构执行开关合闸、分闸、脱扣、再扣功能的动作过程。分析扭簧刚度系数及侧凸轮形状对操作机构动作性能的影响,可辅助完成操作机构的故障点定位并确定关键参数的设置范围。     

运动仿真技术在塑料外壳式断路器操作机构优化设计中的应用

基于UGSNX和ADAMS对某型塑料外壳式断路器进行了机构运动仿真。通过研究操作机构动作时间对断路器短路通断能力的影响和更改跳扣提高机构动作速度的依据,修改其中的关键部件跳扣的尺寸来减少机构动作时间,并增大手柄弹簧力提高机构动作速度。试验数据表明了该仿真结果的有效性,有助于操作机构的优化设计。     

多代理技术在距离保护中的应用研究

提出了基于多代理技术距离保护的新方案。简单介绍了多代理技术,给出了多代理距离保护技术的分层分布式结构,讨论了多代理之间的数据采集和通讯方式,以及硬件资源共享方法;分析了多代理技术距离保护的动作特性,分别给出了最佳状态及系统参数变化时的动作特性;在PSCAD/EMTDC中仿真,结果表明多代理距离保护具有更快的动作。     

塑壳断路器操作机构的仿真分析

描述了塑壳断路器操作机构在再扣过程中的受力情况。针对再扣力大的情况进行了分析,并利用ADAMS软件对塑壳断路器操作机构的运动特性进行了仿真,对机构关键零件跳扣的受力曲面进行优化改进,降低了操作力,便于操作。     

断路器操作机构的脱扣力

断路器操作机构的脱扣力对断路器工作的可靠性具有较大的影响,当断路器操作机构的脱扣力不符合断路器脱扣要求时,往往造成断路器操作机构执行动作失误,使断路器失去在线保护的功能.通过对影响断路器操作机构脱扣力因素的分析,给出了控制断路器操作机构脱扣力大小的有效方法,从而使断路器操作机构的脱扣力能较好的适应断路器脱扣的需要.     

国外大电流断路器机构特点

提高大电流断路器的短路分断能力,提高其操作机构的稳定性,设法加快机构的动作,缩短固有动作时间,是很有效的措施。     

计算机仿真在断路器操作机构设计中的应用

介绍了计算机仿真技术在断路器机构设计中的两种典型应用。通过多体动力学仿真在设计阶段获得操作机构的动作特性,并进行干涉校核与误差分析;通过有限元分析对关键部件进行强度校核和寿命预测。计算机仿真技术的应用可降低断路器开发成本,缩短开发周期。     

塑壳式断路器双断点触头结构的受力平衡分析及应用

基于塑壳式断路器双断点触头结构,如何保证均衡的触头压力和可靠传递操作机构运动力,对操作机构和触头结构进行了触头压力仿真分析,并介绍了ABB、施耐德和GE等公司解决以上问题措施。最后,介绍了诺雅克电气采用轴承技术解决了平衡受力问题。     

液压操作机构中阀的动作时间计算之探讨

配液压机构断路器的固有分闸时间的长短,受操作机构中阀的动作快慢的影响。本文就阀的动作时间的几种算法进行了分析探讨,并以平顶山高压开关厂研制的380千伏少油断路器液压机构中二级锥阀动作时间为例,进行了实际的工程上的计算。在计算有分支的液路时,为解决速此K确定上的困难,采用了经验性的减化算法。     

发电机-变压器组过励磁保护若干问题的研究

对大型发电机 — 变压器组过励磁保护的3个问题进行了分析,分别是:保护动作特性曲线与设备过励磁曲线的配合、保护算法的性能以及保护应用中的相关问题。针对前2个问题,通过对不同动作特性曲线、算法的性能对比分析结果表明,基于分段原理的动作特性曲线和基于反时限保护动作状态与动作量基本关系的算法具有更好的性能,由这两者构成的过励磁保护方案能对机组起到更有效的保护作用。对于第3个问题,通过对保护的电压、定值和动作出口方式进行合理的选取和设置,可以在保证机组安全的基础上,充分发挥机组的效益。     

基于Ansoft软件的永磁操动机构的研究与仿真

介绍了一种永磁操动机构的结构原理,基于Ansoft软件的仿真环境,建立了单线圈单稳态永磁操动机构仿真模型,通过求解电、磁、机械耦合场获得了永磁机构的静态和动态特性。经仿真结果与实际样机测试结果比较,验证了仿真分析的正确性,为永磁机构的结构设计及优化提供参考。     

真空断路器弹簧操动机构的动力学仿真分析

建立了真空断路器弹簧操动机构虚拟样机模型,在凸轮机构接触副碰撞函数中采用变刚度系数对断路器的分/合闸过程进行仿真分析。仿真得到绝缘拉杆和动触头的行程及速度特性曲线,同时对断路器进行分/合闸操作试验测得相应的运动特性,并将仿真结果与试验结果进行对比分析,仿真输出与试验结果吻合较好。进一步与凸轮机构接触副碰撞函数采用常数刚度系数动力学仿真结果进行速度及加速度等瞬态特性比较分析表明,在弹簧操动机构中引入变刚度系数的虚拟样机模型具有真实性和必要性。为优化设计、疲劳分析及整体可靠性提供依据和指导。     

Opening characteristics of high current fast switch for DC circuit breaker北大核心

The stability of opening process of fast mechanical switch is the key factor affecting the breaking performance of DC circuit breaker. Based on the finite element method, the multi-field coupling calculation of electromagnetic, thermal and momentum is carried out for the opening process of high current fast switch with permanent magnet operating mechanism and electromagnetic repulsion mechanism. The influence of the driving coil input for the permanent magnet operating mechanism and different driving coil currents on the opening process of double-action mechanism are analyzed. The calculation results show that the permanent magnet suction force can be cancelled in advance when the driving coil of the permanent magnet operating mechanism is put in, thereby avoiding the opening spring back phenomenon caused by the electromagnetic repulsion force due to the short working time. Because the electromagnetic repulsion force is very large at the initial stage of opening,the driving coil input of the permanent maanet operating mechanism has little influence on the initial speed of opening. After the electromagnetic repulsion disappears, the greater the driving coil current of the permanent magnet operating mechanism is, the greater the speed to reach the rated opening distance after the electromagnetic repulsion force disappearing. In order to avoid opening rebound phenomenon, the current value of the driving coil should be selected reasonably. The comparison between the simulation results and the opening process characteristic curves of the actual prototype shows that two curves are in good agreement, which verifies the correctness of the simulation method. © 2023, Editorial Department of Electric Power Engineering Technology. All rights reserved.     

适用于直流断路器的大电流快速开关分闸特性

快速开关分闸稳定性是影响直流断路器开断性能的关键要素。文中对大电流快速开关的双弹簧永磁操动和电磁斥力双动机构的分闸过程,用有限元方法进行电磁、热和位移等多物理场耦合计算,分析了永磁操动机构驱动线圈是否有必要投入以及不同驱动线圈电流对双动机构分闸特性的影响。结果表明：在永磁操动机构驱动线圈投入的情况下,可提前将永磁吸力抵消,进而避免电磁斥力因做功时间较短而引起分闸回弹现象;由于分闸初期电磁斥力非常大,永磁操动机构驱动线圈的投入对分闸初期的速度影响较小;在电磁斥力消失后,永磁操动机构驱动线圈电流在一定范围内越大,到达额定开距的速度越大,为避免其造成分闸反弹,应合理选择驱动线圈电流值。将仿真结果与实际样机分闸特性曲线进行对比,二者具有较好的一致性,验证了仿真方法的正确性。     

12kW移相全桥零电压PWM变换器的设计

文章分析了移相全桥零电压PWM变换器的工作原理,并设计了一台12kW电力操作电源;建立了操作电源主电路和控制电路的数学模型,对电源进行了仿真并给出了开环对数频率特性,完成一台样机并进行了测试。仿真结果和样机测试结果证明设计方案可行,输出电压电流精度高,动态性能好,满足设计要求。     

谐振式耦合悬臂梁力传感器设计与检测性能分析

谐振式力传感器的检测性能取决于谐振敏感元件的几何尺寸、结构形式和传感机制,目前,单纯依靠减小尺寸提高检测性能的方法已经处于瓶颈期。为了研究发展新型谐振式力传感器,协调非线性振动与谐振结构检测性能之间的矛盾,从而探索灵敏度更高的传感机制,提高其检测性能,提出了一种压电驱动的谐振式磁耦合悬臂梁力传感器。首先,对磁耦合悬臂梁的结构进行了设计和理论建模,通过理论分析了外界压力对磁耦合悬臂梁结构振动特性的影响,随着压力增大,磁耦合悬臂梁之间的距离减小,谐振频率增大。其次,实验验证了分岔跳跃动力学行为的优点,相比单根谐振梁共振时的最大振幅提高了2.8倍,然后研究了基于分岔跳跃特性和基于倍频响应的两种压力检测方案,分别利用分岔跳跃时的临界频率与模态耦合时高阶响应频率实现了压力检测,并对灵敏度和线性度进行了分析。实验结果表明,基于分岔跳跃特性的检测方案振幅变化明显,是基于倍频特性检测方案的5倍左右,易于检测,克服了非线性因素带来的不良影响;基于倍频响应的检测方案输出灵敏度高,是基于分岔跳跃检测方案的4倍左右,信噪比大,为设计不同检测原理的谐振式力传感器提供了一定的参考价值。     

串联谐振逆变器最佳死区频率跟随系统

研究了以功率MOSFET为开关管的串联谐振逆变器的频率跟踪问题。针对逆变器运行性能与死区宽度存在紧密联系的特点,提出了根据负载运行的频率和功率实时调整驱动信号死区大小的方法,实现了基于数字信号处理(DSP)的最佳死区频率跟随系统,给出了硬件和软件实现方案。实验结果表明,提出的方法是可行的。     

补偿电压突变量方向判别元件的健全相动作特性研究

在分析了基于补偿电压突变量方向判据动作特性的基础上,深入讨论了按相构成的方向判据健全相的动作特性。指出在某些系统工况和故障情况下,该保护原理可能存在的不足,并根据健全相与故障相电压突变量幅值变化大小关系提出相应的解决方案,即裕度门槛的自适应整定方法。解决了该元件需要与选相元件配合才能实现超高压线路选相跳闸的不足,不仅实现了各种故障情况下的方向判别,而且能够正确选相,使补偿电压突变量方向元件的优势得以充分发挥。并对该方法进行了仿真验证。