基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的永磁真空開關(guān)運(yùn)動(dòng)特性研究-論文.pdf

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1、科技創(chuàng)新2o14年第4期I科技創(chuàng)新與應(yīng)用基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的永磁真空開關(guān)運(yùn)動(dòng)特性研究胡群榮(浙寶開關(guān)(杭州)有限公司，浙江杭州310021)摘要：文章為解決當(dāng)前在永磁真空開關(guān)開發(fā)過程當(dāng)中存在的開關(guān)周期較長，設(shè)計(jì)質(zhì)量較低，開發(fā)成本較高問題，立足于永磁式真空開關(guān)的運(yùn)動(dòng)特性，在虛擬樣機(jī)技術(shù)的作用之下，構(gòu)建了具有單穩(wěn)態(tài)特性的永磁式機(jī)構(gòu)真空開關(guān)仿真模型，并通過永磁真空開關(guān)分閘運(yùn)動(dòng)特性，合閘運(yùn)動(dòng)特性的仿真處理，實(shí)現(xiàn)了相關(guān)參數(shù)的優(yōu)化，優(yōu)化后參數(shù)的實(shí)施能夠最大限度的保障永磁式真空開關(guān)正常運(yùn)動(dòng)期間觸頭彈跳量的最小化，同時(shí)確保所獲取分閘、合閘特性參數(shù)滿足預(yù)期設(shè)計(jì)水平，以上問題值得引起各方人員的關(guān)注與重視。關(guān)鍵

2、詞：虛擬樣機(jī)技術(shù)；永磁真空開關(guān)；分閘運(yùn)動(dòng)；合閘運(yùn)動(dòng)；仿真對于永磁式真空開關(guān)而言，開斷性能的表現(xiàn)在很大程度上來說照以上不同仿真工況，對應(yīng)計(jì)算開關(guān)觸動(dòng)時(shí)間指標(biāo)(單位ms)、開關(guān)回受到動(dòng)觸頭對應(yīng)分閘速度的影響。為了能夠確保動(dòng)觸頭分閘特性動(dòng)作時(shí)間(單位：ms)、剛合速度時(shí)間(單位：m／s)、以及平均速度指標(biāo)參數(shù)的表現(xiàn)滿足預(yù)期水平與要求，就需要按照如下步驟：根據(jù)分閘(單位：m／s)的具體取值情況。特性選擇參數(shù)，確定分閘彈簧以及觸頭彈簧對應(yīng)剛度水平；地偶爾按照以上方式，可獲取在永磁式真空開關(guān)合閘運(yùn)動(dòng)仿真過程當(dāng)不，根據(jù)動(dòng)觸頭合閘特性的表現(xiàn)，優(yōu)化包括線圈、以及電源電容在內(nèi)中，相關(guān)勵(lì)磁回路參數(shù)對于開關(guān)合閘

3、性能的影響情況。具體概括如的相關(guān)參數(shù)，可同時(shí)滿足優(yōu)化動(dòng)觸頭合閘特性的目的。運(yùn)動(dòng)仿真的下幾個(gè)方面：第一類，在電阻變化的作用之下，相對于觸動(dòng)時(shí)間的影實(shí)施特點(diǎn)包括以下：響不大，與動(dòng)作時(shí)間呈比例增長關(guān)系，與剛合速度以及平均速度則1仿真模型構(gòu)建呈比例降低關(guān)系；第二類，在距數(shù)變化的作用之下，與觸動(dòng)時(shí)間呈比文章仿真設(shè)計(jì)的永磁機(jī)構(gòu)真空開關(guān)為低壓永磁接觸器，相關(guān)基例增長關(guān)系，相對于動(dòng)作時(shí)間的影響不大，相對于剛合速度的影響礎(chǔ)參數(shù)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)為：(1)真空開關(guān)管型號標(biāo)準(zhǔn)為TJ一1．14／200；(2)正不大，相對于平均速度的影響不大；第三類，在電容變化的作用之常工作狀下額定電壓指標(biāo)為1．4kV；(3)額定電流指標(biāo)

4、為200．0A；(4)下，相對于觸動(dòng)時(shí)間的影響不大，與動(dòng)作時(shí)間呈比例降低關(guān)系，與剛額定分?jǐn)嚯娏髦笜?biāo)為1．6kA；(5)平均分閘速度指標(biāo)在0．3rids～0．5m／s合速度呈比例增長關(guān)系，與平均速度呈比例增長關(guān)系；第四類，在電范圍之內(nèi)；(6)平均合閘速度指標(biāo)在0．05m／s一0．15rrds范圍之內(nèi)。在以壓變化的作用之下，與觸動(dòng)時(shí)間呈比例降低關(guān)系，與動(dòng)作時(shí)間呈比上基礎(chǔ)參數(shù)作用之下，整個(gè)仿真模型主要由永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)桿例降低關(guān)系，與剛合速度呈比例增長關(guān)系，與平均速度呈比例增長和真空滅弧室三部分組成。操動(dòng)機(jī)構(gòu)采用直動(dòng)式單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)，關(guān)系。線圈合閘，彈簧分閘(線圈通以反向電流進(jìn)行觸動(dòng))，線圈

5、采用充電按照以上勵(lì)磁回路參數(shù)相對于永磁式真空開關(guān)合閘性能的影電容供電；建模時(shí)考慮的部件主要是動(dòng)鐵心，靜鐵心，驅(qū)動(dòng)桿以及分響關(guān)系，可實(shí)現(xiàn)對永磁式真空接觸器模型的優(yōu)化仿真處理。為了能閘彈簧。文章采用與MATLAB聯(lián)合仿真方式，將以上在ADAMS中夠確保所得到真空開關(guān)合閘過程運(yùn)動(dòng)曲線中，開關(guān)彈跳量的最小所建模型以各種文件輸出，供聯(lián)合仿真時(shí)使用，并在MatlabSimulink化，可將相關(guān)參數(shù)設(shè)置為：(1)線圈電阻指標(biāo)取值為O．2fl；(2)線圈匝中生成機(jī)械模型的Simulink控制塊。數(shù)指標(biāo)取值為300．0匝；(3)電容指標(biāo)取值為O．01F；(4)電容電壓指2分閘運(yùn)動(dòng)仿真標(biāo)取值為110．0V。

6、按照以上取值方式所優(yōu)化后的結(jié)果顯示：由于對從分閘運(yùn)動(dòng)仿真的角度上來說，相關(guān)預(yù)期參數(shù)按照如下標(biāo)準(zhǔn)實(shí)整個(gè)開關(guān)的彈跳量進(jìn)行了可靠的控制，從而能夠避免在永磁式真空施：(1)平均分閘速度指標(biāo)取值為0．4m／s；(2)分閘保持力指標(biāo)取值開關(guān)實(shí)際應(yīng)用過程當(dāng)中，因開關(guān)頻繁重復(fù)動(dòng)作而出現(xiàn)的電弧燃燒燒為60．ON；(3)剛分速度指標(biāo)取值為0．7rrds；(4)動(dòng)鐵心質(zhì)量指標(biāo)取值蝕開關(guān)觸頭問題，對于提高開關(guān)壽命也有重要的意義與價(jià)值。為O．53kg；(5)動(dòng)觸頭質(zhì)量指標(biāo)取值0．06kg。按照上述取值情況，結(jié)4結(jié)束語合開距段動(dòng)能原理，可以計(jì)算得出整個(gè)永磁式真空開關(guān)所對應(yīng)的分綜合以上分析，文章立足于永磁式真空開關(guān)的

7、運(yùn)動(dòng)特性，在虛閘彈簧剛度取值標(biāo)準(zhǔn)(取值為10．7N／mm)。聯(lián)合仿真處理作用之下，擬樣機(jī)技術(shù)的作用之下，構(gòu)建了具有單穩(wěn)態(tài)特性的永磁式機(jī)構(gòu)真空獲取有關(guān)永磁真空開關(guān)分閘位移的運(yùn)動(dòng)曲線、以及分閘速度的運(yùn)動(dòng)開關(guān)仿真模型，并通過應(yīng)用虛擬樣機(jī)開發(fā)模型的方式，對永磁式真曲線(一般來說，在該運(yùn)動(dòng)曲線當(dāng)中，可以使用實(shí)線，虛線的方式區(qū)空開關(guān)分閘運(yùn)動(dòng)、合閘運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行仿真優(yōu)化處理，得出了適宜于分真空滅弧室觸頭所對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡以及鐵心所對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌永磁式真