学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

126kV真空断路器动态仿真与设计

作　者: 宋立峰
导　师: 林莘
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 电机与电器
关键词: 真空断路器 电机机构 虚拟样机技术 动态特性 参数化设计
分类号: TM561.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 140次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


真空断路器在中压开关电器领域占有主导地位,随着人们对环境保护的日益关注,世界上的生产企业与研究机构分别在熄弧原理、产品设计、加工工艺等方面对真空断路器大力研究,以取代高压开关领域内广泛使用的SF6断路器。为顺应真空断路器朝着智能化、高可靠性、大电流、高电压等方向的发展趋势,本文以设计一个配新型电机机构的126kV真空断路器为研究方向,在电气设计方面,主要考虑真空灭弧室的内绝缘与温升问题;在机械设计方面,主要分析断路器的分断与关合性能,并提出一些改进断路器性能的措施。本文的主要研究内容如下:首先,利用有限元分析方法,对126kV真空灭弧室内部的电场与温度场进行计算,分析灭弧室内部结构对于电场分布的影响,同时为改进灭弧室内部电场分布提出了一些措施,根据计算结果分析灭弧室的设计是否满足内绝缘与温升的要求;其次,利用虚拟样机技术,建立本实验室已有的一台配电机的机构真空断路器的虚拟样机模型及其数学模型,对模型分/合闸过程进行动态特性仿真分析,同时对该断路器物理样机进行分/合闸过程的实验操作。通过实测数据验证本实验室设计的电机机构是否能满足断路器的开合要求,通过将仿真结果与实测数据进行对比分析,验证将虚拟样机技术应用于真空断路器设计之中的可行性;最后,设计配电机机构的126kV真空断路器虚拟样机模型,并对断路器侧的运动过程与反力特性进行计算分析,根据真空断路器的机械特性要求,从结构组成与分/合闸过程动态特性两个方面去比较配传统弹簧操动机构的断路器与配新型电机机构的断路器。同时对该配电机机构的真空断路器模型进行参数化设计,分析了真空断路器合闸弹跳的危害及其主要的影响因素,并提出一些减少弹跳的措施;分析了传动机构各个部件及触头弹簧的参数对分/合闸运动特性的影响,选取影响较大的设计变量,以提高断路器的平均合闸速度与刚分速度为目的,对断路器的性能进行改进。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-16
  1.1 课题的背景和意义  10
  1.2 真空断路器发展现状与发展趋势  10-13
  1.3 真空断路器的开发与虚拟样机技术  13-14
  1.4 课题的来源与研究内容  14-16
第二章 126kV 真空灭弧室的设计及其电场与温度场的计算分析  16-29
  2.1 真空灭弧室的基本设计要求  16-18
  2.2 126kV 真空灭弧室内部电场的计算与分析  18-24
    2.2.1 真空灭弧室电场理论计算模型  18-19
    2.2.2 悬浮屏蔽罩对灭弧室内部电场的影响  19-21
    2.2.3 导电杆与触头对于电场分布的影响  21-22
    2.2.4 不同开距时雷冲击过电压下真空灭弧室内部电场分布情况  22-24
  2.3 126kV 真空灭弧室内部温度场计算与分析  24-29
    2.3.1 真空断路器散热形式的分析  24-26
    2.3.2 额定电流下稳态温升计算  26-29
第三章 虚拟样机技术的应用及其实验研究  29-42
  3.1 虚拟样机技术的功能  29-30
  3.2 ADAMS 的分析方法  30-31
    3.2.1 拉格朗日方程法  30
    3.2.2 ADAMS 建模与分析流程  30-31
  3.3 配电机机构真空断路器虚拟样机模型的建立与实验对比研究  31-42
    3.3.1 基于多体动力学仿真软件的虚拟样机模型  31-33
    3.3.2 虚拟样机的数学模型  33-35
    3.3.3 动态仿真分析及实验研究  35-42
第四章 126kV 真空断路器参数化设计分析  42-57
  4.1 真空断路器对操动机构的要求  42
  4.2 新型电机机构与传统弹簧机构对比分析  42-50
    4.2.1 126kV 真空断路器的技术参数要求  42-43
    4.2.2 两种操动机构的性能与结构特点分析  43-45
    4.2.3 断路器运动过程的分析  45-48
    4.2.4 不同操动机构作用下断路器动态特性对比分析  48-50
  4.3 断路器合闸弹跳分析  50-53
    4.3.1 合闸弹跳的危害  50
    4.3.2 虚拟样机的参数化分析功能  50-51
    4.3.3 合闸弹跳影响因素的分析  51-53
  4.4 断路器分合闸速度的设计研究  53-57
第五章 结论  57-59
参考文献  59-62
在学研究成果  62-63
致谢  63

相似论文

  1. 模糊制导律与导引品质的关系,TJ765
  2. 机载雷达天线座快速设计系统的研究与开发,TN959.73
  3. 挤板机头流道参数化设计及流场分析,TP391.72
  4. 基于Pro/E的法兰参数化系统设计,TP391.72
  5. 模块化设计方法在A公司切割分排机产品开发中的应用,TB472
  6. 盘式无铁心永磁直流电机虚拟样机开发平台初探,TM33
  7. 风力电力变压器的结构动力学建模与分析方法研究,TM41
  8. 螺杆钻具马达定子内螺旋曲面铣削加工技术研究,TG54
  9. 超细长杆键槽铣削技术研究,TG54
  10. 风电机组塔架优化设计系统开发研究,TM614
  11. 永磁机构断路器状态监测与评估系统的研究,TM561
  12. 基于DSP的无刷直流电机机构控制系统研究,TM33
  13. PIN二极管动态特性的计算机仿真分析与研究,TN312.4
  14. 龙门铣床横梁及滑枕液压自动平衡系统研究,TG542
  15. 三叶罗茨风机快速开发研究,TH444
  16. 压力容器参数化设计的研究,TP391.72
  17. 12kV真空断路器永磁机构的改进研究,TM561.2
  18. 面向大规模定制MC的产品族研发平台研究与实现,F426.4
  19. 2D数字阀的静动态特性及死区非线性补偿研究,TH137.52
  20. 谐振式材料疲劳试验系统振动载荷的模型预测控制技术研究,TH87

中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电器 > 开关电器、断路器 > 断路器 > 真空断路器
© 2012 www.xueweilunwen.com