高壓斷路器直線伺服電動(dòng)機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)

1 高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu) 操動(dòng)機(jī)構(gòu)是高壓斷路器的重要組成部分，它由儲(chǔ)能單元、控制單元、 和力傳遞單元組成。高壓sf6斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)有多種型式，如彈簧操動(dòng) 機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu)、液壓彈簧機(jī)構(gòu)等。 根據(jù)滅弧室承受的電壓等級(jí)和開斷電流的差異，sf6產(chǎn)品選用彈簧機(jī) 構(gòu)、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)或液壓機(jī)構(gòu)。彈簧機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu)各自的特點(diǎn)比 較見表1。 表1 機(jī)構(gòu)類型 比較項(xiàng)目 彈簧機(jī)構(gòu)氣動(dòng)—彈簧機(jī)構(gòu)液壓機(jī)構(gòu) 儲(chǔ)能與傳動(dòng)介質(zhì)螺旋壓縮彈簧/機(jī)械 壓縮空氣/彈簧 壓縮性流體/機(jī)械 氮?dú)?液壓油 壓縮性流體/非壓縮 性流體 適用的電壓等級(jí)40.5kv—252kv126kv—550kv126kv-550kv 出力特性 硬特性，反應(yīng)快，自 調(diào)整能力小 軟特性，反應(yīng)慢，有 一定自調(diào)整能力 硬特性，反應(yīng)快，自 調(diào)整能力大 對反力，阻力特性 反應(yīng)敏感，速度特性 受影響大 反應(yīng)較敏

研究了一種高壓斷路器直線電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)分析了永磁直線直流電機(jī)及其運(yùn)動(dòng)特性?；?0.5kv真空斷路器機(jī)械特性的要求,設(shè)計(jì)了一臺(tái)配有制動(dòng)保持裝置的永磁直線直流電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu),利用有限元方法建立了電機(jī)的仿真模型,對永磁直線直流電機(jī)的基本特性和起動(dòng)過程進(jìn)行了特性仿真,得到了電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電磁推力、電流、速度等曲線并進(jìn)行了分析,得出了電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠提供的機(jī)械特性,為真空斷路器采用直線電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)提供了依據(jù)。

高壓斷路器中的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)劉唯2015.4 1/12 高壓斷路器中的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu) 劉唯2015.4 摘要：本文討論了斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的功能，總結(jié)并比對了目前主流彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方式，也介紹了各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。列舉 了斷路器上彈簧機(jī)構(gòu)的各種布局方式，從控制，安全，維護(hù)及發(fā)展的角度談了個(gè)人看法。 關(guān)鍵詞:高壓斷路器彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu) 目錄 0引言......................................................................................1 1操動(dòng)機(jī)構(gòu)的種類..................................................................1 2彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的功能....................................

第五節(jié)高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)

最新2-12高壓斷路器及其操動(dòng)機(jī)構(gòu)

在高壓電氣行業(yè),操動(dòng)機(jī)構(gòu)較多使用串勵(lì)電動(dòng)機(jī)。串勵(lì)電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性軟,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,過載能力強(qiáng)。在確定電動(dòng)機(jī)參數(shù)時(shí)主要依據(jù)其工作狀況、轉(zhuǎn)速和輸出扭矩等參數(shù)來選擇其功率和絕緣等級(jí)。

斷路器電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)原理1

針對40.5kv真空斷路器分合閘運(yùn)動(dòng)特性對操動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求,設(shè)計(jì)了一種新型的電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu),即直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(cylinderlinearinductionmotor,c-lim)機(jī)構(gòu)。斷路器在分、合閘過程中對操動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作和時(shí)間特性有較高要求,對斷路器c-lim機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性及動(dòng)力特性進(jìn)行了分析,并規(guī)劃分、合閘運(yùn)動(dòng)時(shí)的理想速度曲線。針對c-lim特有的邊緣效應(yīng),在考慮動(dòng)態(tài)縱向邊緣效應(yīng)的基礎(chǔ)上建立了矢量控制數(shù)學(xué)模型。對c-lim驅(qū)動(dòng)斷路器觸頭運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真及樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明,該直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)斷路器的操動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)器動(dòng)態(tài)性能好,振動(dòng)較小,滿足斷路器分合閘運(yùn)動(dòng)特性要求,為斷路器智能控制奠定了基礎(chǔ)。

斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作低電壓測試 摘要：本文介紹了斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作低電壓測試的原理和意 義，分析和指出了低電壓測試的方法，并結(jié)合筆者檢修工作重點(diǎn)分 析了典型的低電壓測試案例，闡明了低電壓測試對狀態(tài)檢修工作的 開展和提高設(shè)備運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵作用。 關(guān)鍵詞：斷路器合閘分閘最低動(dòng)作電壓 1概述 作為斷路器特性測試的一個(gè)重要的內(nèi)容，斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作低 測試主要是為了驗(yàn)證斷路器線圈是否靈敏和可靠，并且還能夠測試 整個(gè)操作機(jī)構(gòu)在非額定動(dòng)作電壓下的性能。操動(dòng)機(jī)構(gòu)可靠的合閘的 時(shí)候，通常操動(dòng)機(jī)構(gòu)的電壓是保持在(85％-110％)un的范圍之內(nèi) 的；斷路器分閘的電壓是大于65％un；另外當(dāng)斷路器的電壓小于 30％un的時(shí)候，斷路器是不能夠分閘的。最額定操作電壓的30%到 65%之間是高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)分、合閘電磁鐵線圈的最低動(dòng)作電 壓，在這個(gè)范圍之內(nèi)能夠保證斷路器的正常的運(yùn)行，并進(jìn)行可靠

為了得到更大的起動(dòng)推力,滿足高壓斷路器開斷性能和機(jī)械性能的要求,對操動(dòng)機(jī)構(gòu)用圓筒型直線感應(yīng)電機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),將粒子群優(yōu)化算法引進(jìn)到圓筒型直線感應(yīng)電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)之中。并針對此電機(jī)優(yōu)化的具體特點(diǎn),提出將鄰域拓?fù)淞Ｗ尤簝?yōu)化算法用于圓筒型直線感應(yīng)電機(jī)的全局優(yōu)化,解決了粒子群優(yōu)化算法中含有局部最優(yōu)解的復(fù)雜優(yōu)化問題,增強(qiáng)了粒子的尋優(yōu)能力。兩種算法的研究結(jié)果表明,與原始方案相比起動(dòng)推力提高,起動(dòng)電流大幅度降低,領(lǐng)域拓?fù)淞Ｗ尤簝?yōu)化算法優(yōu)化效果顯著。電機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸整體縮小,降低了電機(jī)的質(zhì)量,節(jié)約了材料,證明了領(lǐng)域拓?fù)淞Ｗ尤簝?yōu)化算法的優(yōu)越性,提高和完善了圓筒型直線感應(yīng)電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的實(shí)用性。

針對40.5kv真空斷路器分合閘運(yùn)動(dòng)特性對操動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求,結(jié)合圓筒型直線感應(yīng)電機(jī)(c-lim)的性能優(yōu)點(diǎn),文章提出了應(yīng)用于高壓斷路器的c-lim操動(dòng)機(jī)構(gòu)。對斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了整體結(jié)構(gòu)簡單化設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)具有無需傳統(tǒng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)依靠機(jī)械傳動(dòng)的連桿和鎖扣等復(fù)雜零部件、操作噪聲低、響應(yīng)快速、能優(yōu)化預(yù)定行程曲線、可控性高、易于與綜合自動(dòng)化監(jiān)視系統(tǒng)的連接和提高狀態(tài)監(jiān)測范圍等優(yōu)點(diǎn),適用于中高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。文章亦對c-lim磁路分布及各種特性進(jìn)行了有限元分析,驗(yàn)證了c-lim設(shè)計(jì)的有效性,并完成了滿足40.5kv真空斷路器工作要求的國內(nèi)首臺(tái)c-lim樣機(jī)制作。

第二章直流伺服電動(dòng)機(jī) 直流伺服電動(dòng)機(jī)是自動(dòng)控制系統(tǒng)中具有特殊用途的直流電動(dòng)機(jī)，又稱執(zhí)行電機(jī)，它能夠把輸入的電壓 信號(hào)變換成軸上的角位移和角速度等機(jī)械信號(hào)。直流伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理、基本結(jié)構(gòu)及內(nèi)部電磁關(guān)系與 一般用途的直流電動(dòng)機(jī)相同。 第一節(jié)直流電動(dòng)機(jī) 一、直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理 直流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與直流發(fā)電機(jī)相同。電動(dòng)機(jī)輸入電壓信號(hào)，輸出轉(zhuǎn)速信號(hào)。 二、電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩平衡方程 1、電磁轉(zhuǎn)矩aemi a pn t 2 atic 對于一個(gè)已經(jīng)制造好的電機(jī)，它的電磁轉(zhuǎn)矩emt正比于每極磁通和電樞電流ai。 2、穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩平衡方程emt=lttt02 稱為電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩平衡方程。 3、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩平衡方程 當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生改變時(shí)，由于電機(jī)及負(fù)載具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，將產(chǎn)生慣性轉(zhuǎn)矩 dt d jtj j——負(fù)載和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量； 此時(shí)，電動(dòng)機(jī)軸上的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩平衡方程為

伺服電動(dòng)機(jī)綜述

在高壓電氣行業(yè),彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)較多使用串勵(lì)電動(dòng)機(jī)。串勵(lì)電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性軟、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、過載能力強(qiáng)。在確定電動(dòng)機(jī)參數(shù)時(shí)主要依據(jù)其工作狀況、轉(zhuǎn)速和輸出扭矩等參數(shù)來選擇其功率和絕緣等級(jí)。

目前,在縣級(jí)35kv及以下電力系統(tǒng)中,用于接通和斷開高壓電路的斷路器大多數(shù)采用多油、少油和真空斷路器,這些都是從開關(guān)的滅弧介質(zhì)來區(qū)分的。但對于二次來說,密切相關(guān)的是開關(guān)的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。而對于35kv斷路器來說,其操動(dòng)機(jī)構(gòu)多數(shù)采用的是電磁和彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)兩種。作為主要的保護(hù)和控制設(shè)備,斷路器動(dòng)作的可靠性極其重要,而操動(dòng)機(jī)構(gòu)故障又是影響其動(dòng)作可靠性的主要原因,因此提高操動(dòng)機(jī)構(gòu)的可靠性有著很重要的意義。本文

1 高壓開關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)簡介 一、綜述 1操動(dòng)機(jī)構(gòu)的分類 1.1按用途分類：可分為斷路器用操動(dòng)機(jī)構(gòu)和隔離開關(guān)、接地開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)等高壓開關(guān)電器類用操 動(dòng)機(jī)構(gòu)兩大類。 1.2按傳動(dòng)介質(zhì)分類：可分為電動(dòng)機(jī)構(gòu)、手動(dòng)機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu)、彈簧機(jī)構(gòu)、電磁機(jī)構(gòu)、永 磁機(jī)構(gòu)、爆炸機(jī)構(gòu)等多種類型。斷路器最常用的機(jī)構(gòu)類型有永磁機(jī)構(gòu)、彈簧機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓 機(jī)構(gòu)四種類型。隔離開關(guān)、接地開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)等高壓開關(guān)電器類最常用機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)類型有電動(dòng)機(jī) 構(gòu)、手動(dòng)機(jī)構(gòu)、電動(dòng)彈簧機(jī)構(gòu)和用于組合電器的電動(dòng)三工位機(jī)構(gòu)。 斷路器最常用的永磁機(jī)構(gòu)、彈簧機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu)特點(diǎn)比較及適用范圍見表1。 隔離開關(guān)、接地開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)等高壓開關(guān)電器類最常用機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)類型有電動(dòng)機(jī)構(gòu)、手動(dòng)機(jī) 構(gòu)、電動(dòng)彈簧機(jī)構(gòu)和用于組合電器的電動(dòng)三工位機(jī)構(gòu)見表2。 表1 類型基本特點(diǎn)適用范圍 永磁機(jī)構(gòu)輸出力矩特性與真空斷路器

為了提高高壓斷路器操作性能,研究了一種高壓斷路器新型操動(dòng)機(jī)構(gòu)——有限轉(zhuǎn)角永磁電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)。針對高壓斷路器的機(jī)械要求,對有限轉(zhuǎn)角永磁電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)(電負(fù)荷、磁負(fù)荷、極對數(shù)、氣隙及極弧系數(shù)等)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。電機(jī)的設(shè)計(jì)過程中提出了兩種定子結(jié)構(gòu),本文采用有限元方法對兩種定子結(jié)構(gòu)的電機(jī)進(jìn)行了有限元分析和動(dòng)態(tài)特性仿真,一方面驗(yàn)證電機(jī)設(shè)計(jì)的合理性,另一方面得到了電機(jī)在分合閘過程中主要參數(shù)的特性曲線(電磁轉(zhuǎn)矩、電流、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角等)。通過對有限元仿真結(jié)果的分析,兩種定子結(jié)構(gòu)電機(jī)具有各自不同的特點(diǎn),都能夠提供較高的滿足分/合閘速度要求的機(jī)械特性。與斷路器的聯(lián)機(jī)實(shí)驗(yàn)測得了合閘過程中動(dòng)觸頭的行程曲線,驗(yàn)證了電機(jī)機(jī)構(gòu)能夠滿足斷路器的合閘操作要求,這為高壓斷路器采用電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)提供依據(jù)。

本文介紹了斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作低電壓測試的原理和意義,分析和指出了低電壓測試的方法,并結(jié)合筆者檢修工作重點(diǎn)分析了典型的低電壓測試案例,闡明了低電壓測試對狀態(tài)檢修工作的開展和提高設(shè)備運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵作用。

為了提高高壓斷路器的動(dòng)作可靠性,設(shè)計(jì)了一種新型操動(dòng)機(jī)構(gòu)——有限轉(zhuǎn)角永磁無刷直流電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)。針對40.5kv真空斷路器機(jī)械特性的要求,對驅(qū)動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)(電負(fù)荷、磁負(fù)荷、極數(shù)及極弧系數(shù)等)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。并采用有限元法對電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行仿真,結(jié)果表明,電機(jī)設(shè)計(jì)合理、滿足較高的分、合閘速度的要求。

通過對真空斷路器上采用過的幾種操動(dòng)機(jī)構(gòu)的性能對比,突出了永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和技術(shù)先進(jìn)性。詳細(xì)分析了永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、動(dòng)作原理及真空斷路器電氣控制系統(tǒng)的工作原理,論證了永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)在真空斷路器上的應(yīng)用將對真空斷路器向免維護(hù)方向發(fā)展起到非常重要的作用。

2-高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)解析

針對高壓斷路器彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘彈簧失效問題,運(yùn)用可靠性設(shè)計(jì)理論對其進(jìn)行分析研究,找出了彈簧因疲勞可靠度不足而失效的原因,并提出了解決問題的措施。常規(guī)設(shè)計(jì)是將彈簧外載荷、幾何尺寸、材料強(qiáng)度性能等參數(shù)是看作確定量,實(shí)際上由于受材質(zhì)、制造、測量等條件的影響,這些參數(shù)是不確定的,所以往往導(dǎo)致零件因不可靠而失效?？煽啃栽O(shè)計(jì)將這些參數(shù)視為隨機(jī)變量,運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)的方法分析彈簧的強(qiáng)度,定量回答了彈簧的失效概率問題,使人對彈簧的質(zhì)量有了更加準(zhǔn)確的把握。提高彈簧的疲勞可靠度可從改進(jìn)彈簧尺寸參數(shù)、材料、制造工藝、受力狀況等多方面入手,但對于舊設(shè)備,應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況從經(jīng)濟(jì)性、工藝性、可行性方面考慮。通過比較選擇了彈簧表面噴丸處理的最佳改進(jìn)方法。