电磁斥力机构中驱动电容参数对触头初始电气间隙的影响

混合型限流断路器采用电磁斥力机构作为机械触头的高速驱动机构,为了进一步提高混合型限流断路器分断的可靠性,本文采用理论分析结合有限元仿真的方法,分析了电磁斥力机构驱动电容参数对电磁斥力的影响。研究表明在电磁斥力机构脉冲驱动电容储能相等的情况下,小容量高充电电压的驱动电容能够使机械触头在运动初期形成更大的开距,提高断路器关断时过电压的承受能力。样机试验结果证明研究结论的正确性。     

高速电磁斥力机构的基本原理与仿真分析

混合型限流断路器是现代直流电力系统有效的短路保护设备,其中用于驱动高速限流断路器机械触头高速分闸的电磁斥力机构性能决定了混合型限流断路器的限流水平及分断的可靠性。分析了电磁斥力机构的工作原理,通过理论推导得到了电磁斥力的解析表达式,在此基础上得到其运动方程。介绍了电磁斥力机构的瞬态场有限元仿真方法,建立了1000 V/400 A样机的仿真模型,样机试验结果验证了理论分析与仿真计算的正确性,为电磁斥力机构的进一步优化设计打下坚实基础。     

电磁斥力机构触动时间研究

本文在Ansys Workbench中,结合Maxwell 2D与Mechanical模块对电磁斥力机构的瞬态运动过程进行了联合仿真,完成了电磁斥力计算,并将电磁斥力作为载荷对电磁斥力机构进行了瞬态动力学分析,得到了电磁斥力机构传动部件在瞬态动作过程中的应力应变,提取了动触头处的位移曲线,得到了电磁斥力机构的触动时间为210μs,计算结果与试验结果 220μs的误差为4.5%,可以满足工程设计需要,为电磁斥力机构触动时间的计算提供了一种方法。     

直流5kA电磁斥力驱动式高速触头操动机构动作可靠性的优化设计

额定大电流的电磁斥力驱动式触头操动机构难以实现工程化,论文从减小电磁斥力、增强材料强度、提高机构工程可实现性等方面考虑,提出了增大驱动电容减小预充电压、斥力线圈放电回路中串联电感、优化斥力线圈结构参数以及采用电导率较小、相对磁导率较大的钢材作为斥力线圈支撑板等的优化方案。仿真和试验数据表明:在斥力线圈放电回路中串联电感,不仅保证了驱动电容的体积尽可能小,有利于工程应用,也极大地降低了脉冲斥力对机构的机械冲击,提高了机构的动作可靠性,有效地延长了其机械寿命。     

用于直流快速开关的电磁斥力机构仿真及优化设计

本文对用于直流快速开关的电磁斥力机构进行仿真分析研究,通过优化影响电磁斥力机构设计的主要参数设计了试验样机。通过样机的试验,验证了仿真分析的准确性。     

新型强迫换流型真空直流限流断路器研究

研究了基于强迫换流原理的真空直流限流断路器,利用与真空灭弧室反并二极管的续流作用使真空灭弧室电流过零后得到零电压介质恢复时间.真空灭弧室由高速电磁斥力机构驱动,反向强迫关断电流由预充电的LC回路产生,采用氧化锌压敏电阻限制关断过程出现的过电压.建了断路器的EMTP仿真模型,对短路和额定关断过程进行仿真分析,比较了仿真与试验结果的电流、电压波形,两者具有很高的一致性.     

高磁性背板对斥力机构能量利用率的影响研究

随着中压直流混合断路器的发展,电磁斥力机构因其优越的快速性与可靠性而得到关注与研究,本文通过在ANSYS EM软件中对电磁斥力机构进行建模仿真,分别对背板材料为高导磁材料与非导磁材料进行了仿真分析,从仿真分析的结果可以看出,高导磁的背板材料可以提高电磁斥力机构的能量利用率,减小电容体积。     

新型高速触头操动机构的设计及实验分析

设计了一种基于电磁斥力机构和单线圈双稳态永磁操动机构的新型高速触头操动机构,研制了原理样机,运用Ansoft有限元仿真软件对电磁斥力机构进行了建模仿真,实验结果表明该触头操动机构能够在分断动作信号发出约200μs后使动、静触头分离,触头开距为16mm。     

电磁斥力机构仿真与试验对比研究

电磁斥力机构因其特有优势成为了研究的热点,本文简单介绍了其工作原理,然后进行了有限元仿真,并生产样机进行了试验验证。从仿真与试验的对比分析中,可以看出,电磁斥力机构具有约300μs的机械延时,将仿真结果在时间维添加机械延时的修正后,仿真结果的准确性得到极大的提高。     

电磁斥力机构中线圈外半径与轴向厚度之比的最优范围

本文采用科学计算软件MAPLE编程对电磁斥力机构中线圈与斥力盘的电磁耦合系数进行计算,并分析了在不同线圈外半径与轴向厚度之比的情况下电磁耦合系数的变化趋势,得出了线圈外半径与轴向厚度之比设计为9～12比较合适的结论,对电磁斥力机构的设计有一定的参考意义。     

电磁斥力机构数学建模

建立了电磁斥力机构的数学模型,在此基础上,对一组参数的电磁斥力机构分别进行了编程计算与软件仿真,仿真结果与编程计算结果非常接近,验证了数学模型的准确性.     

电磁斥力机构设计方法

本文针对中压混合断路器对电磁斥力机构的需求,对一种较常用的结构形式,提出了设计方法与步骤,并在有限元仿真软件ansoftMaxwell中建模仿真进行验证,验证了设计的可靠性。     

基于ADAMS的水下扩展机构动力学仿真

为了分析水下扩展机构在不同驱动条件下的动态响应特性，本文建立了水下扩展机构的运动学模型和动力学模型，并利用ADAMS进行动力学仿真。通过仿真得到了水下扩展机构分别在恒速驱动与恒力驱动下，扩展臂的运动参数动态响应曲线，以及机构组成杆件运动副处的约束力随时间变化曲线。结果表明：在恒速驱动下，机构运动时间较长，到位时角速度较小机构能快速稳定；在恒力驱动下，机构动作较为平稳且运动时间短，但角加速度变化复杂，到位时角速度较大，到位后有震荡运动产生。本文的研究为后续驱动控制系统的设计提供理论基础，具有重要的工程实际价值。     

混合直流断路器自然换流过程中弧压的测量及建模

混合式断路器的电流转移主要有自然换流和强迫换流两种方式,其中自然换流是在机械开关斥力机构驱动触头分闸过程中产生电弧电压的作用下迫使故障电流由机械开关向半导体开关转移的过程,该阶段电弧电压的大小及变化过程对转移时间有着至关重要的影响。本文通过实验精确测量12kA电流等级下真空电弧电压的大小及变化规律,并利用PSCAD/EMTDC建立电弧电压数学模型,最后将该电流等级下换流时间的仿真计算和实验实测结果进行对比,验证了真空电弧电压模型的可靠性与正确性。     

PROE运动仿真中单向匀速电机实现往复直线运动的方式及分析

在机械产品的机构运动中匀速旋转设备通常会作为动力源使用,针对匀速旋转动力源转化为往复直线运动的机构形式,在PROE机构运动仿真分析模块下结合了3种具体的设计案例,重点分析和研究了在单向匀速电机驱动下往复直线运动部件在不同机构中的状态。     

基于Maxwell的串联双线圈电磁机构动态仿真

该直流接触器主要应用于电力机车牵引供电系统充电回路,为了满足高寿命的要求,其电磁机构采用串联双线圈设计。本文运用电磁场分析软件Maxwell对其电磁机构建立了动态特性仿真模型。仿真模型充分考虑了串联双线圈的自感、互感及动铁芯所受负载反力对机构动态特性的影响,通过试验测量了该直流接触器电磁机构的电流时间曲线及机械动作特性。试验结果表明,该直流接触器电磁机构的动态特性试验结果与仿真结果相吻合,其性能指标能满足该接触器的设计要求。该仿真方法为直流接触器电磁机构的设计和优化提供了一条有效的途径。     

基于Maxwell 2D的电动斥力操作机构动态特性仿真

基于Ansoft公司的Maxwell 2D软件对电动斥力操作机构进行二维建模仿真,分别对无续流二极管和有续流二极管的放电电路进行了分析,得出了相应结论,对于研究电动斥力机构的特性有一定参考价值.     

电磁斥力机构缓冲方法研究

本文对用于直流快速开关的电磁斥力机构的几种缓冲方法进行研究,通过理论分析及计算,比较了各种缓冲方法的优缺点。     

基于动网格技术的电磁轨道炮膛口瞬态流场的数值研究

为研究电磁轨道炮发射状态下膛内及膛口流场参数的变化情况,文章建立了电磁轨道炮口流场仿真模型,采用CFD动网格技术,基于Navier-Stokes方程和Realizable k-ε湍流模型,通过UDF控制弹丸运动规律,仿真出不同时刻前后膛内和膛口流场的变化情况。仿真结果表明:弹丸在膛内运动过程中,弹前形成较大的空气压力,最高达到33个大气压值,膛口流场在不同时刻呈现出不同的参数变化,对后续弹丸出膛后的弹道状态有一定影响,需要进一步研究,该仿真结果对后续的研究试验设计提供参考。     

基于PSCAD不同扰动源引起的电压暂降仿真

基于电力系统电磁暂态仿真软件PSCAD对电力系统中三种最主要的引起电压暂降的原因:短路故障,感应电机启动和变压器投运进行了电磁暂态仿真。根据仿真结果对不同暂降源引起的电压暂降时的电压变化情况进行了分析,并总结了短路故障,感应电机启动和变压器投运时引起电压暂降的特点。为今后根据监测波形进行电压暂降源的辨识提供依据。