文档介绍：华北电力大学(保定)
硕士学位论文
高压开关操动机构的动态仿真及优化设计
姓名:高志
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:崔彦彬
20051226
摘要为了提高高压开关的性能、可靠性和使用寿命,需要对高压开关的主要参数,进行合理的选择。通过初步静态、动态设计,综合利用疌技术,对高压开关的电磁操动机构进行仿真分析和研究,以达到优化机构,提高机构动态性能的目的。本论文运用疎⒉俣沟娜堤迥P停ü齈/与涞慕涌冢P褪淙階中进行仿真。定义模型中各构件之间的约束、各构件之间的接触力、施加载荷、仿真时间和步长。通过改变操动机构的主弹簧和触头弹簧的刚度参数得到多组仿真结果,对输出曲线的进行分析、研究。选择合理的机构参数,。减少开关的试制费用,为物理样机的定型提供优化参数。本文的研究成果对于改进电磁操动机构的设计具有一定的指导意义和参考价值;所采用的建构模型和动态仿真的方法,可以有效提高产品的设计质量和缩短设计周期。关键词:高压开关,电磁操动机构,疎,呕篽獀华北电力大学硕士学位论文摘要’瑃.,疎,琽畉—,【—。/。疎,琲。疎琯琹,.,猤。。,,瑃,
幽盍焘关于学位论文使用授权的说明声五掏明期:;厶』期:』.厶』本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《高压开关操动机构的动态仿真及优化设计》,是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间,在导师指导下进行的研究工作≥—;③学校可允许学位论文被查阅或借阅;④学校可以学术交流为婷艿难宦畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑和取得的研究成果。据本人所知,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:日本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定,即:①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件:②学校可以采用影印、缩印或其它复制手目的,复制赠送和交换学位论文;⑤同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。作者签名:导师签名期
第一章绪论引言随着的不断提高,对电力的需求量越来越多,促使电力事业迅速发展,电网不断扩大,供电质量和供电可靠性的要求也越来越高。在配电和供电系统中,由于高压断路器的特殊作用,其可靠性和免维护的要求更高,因此世界各国对高压断路器的理论研究和设计开发一直在不断进行着。从年代中期,伴随着各种技术的发展,两种新型的无油开关得以快速发展,即9睾驼婵湛9亍S捎谡婵湛9鼐哂幸幌盗杏诺悖谥醒沽煊写τ绝对的领先地位,据全球市场年销售量的统计,各种断路器的应用依次为:含油断路器ィ糯刀下菲ィ琒开关%,真空开关%⋯。年国外真空断路器在配电系统中达%以上,中压领域占%以上口】。日本到年万台柱上油断路器全部被换成柱上真空断路器,到目前为止,日本对缪沟燃兜目9丶乎全部用真空断路器,年占有率达到%;年代末期英国真空断路器的市场占有率约为%;美国中压真空断路器主要应用于发电部门、工业部门和建筑部门:根据共同体臣疲甏跗诘闹醒故谐。琒和真空断路器的销售额之比为;在我国近几年真空断路器市场的市场占有率更是优于断路器;年我国内生产的各类断路器中,下菲髡.%,真空开关占.%。年下菲髡.%,,可见真空开关的使用越来越得到大家的认同。真空高压开关在实际使用中也时有故障发生,因市场占有率逐年增加故障也呈逐年增加的趋势,其故障的发生主要集中在机械部分。根据近几年的调查统计资料显示,在高压开关的故障中,非电类故障率接近%,其中%以上的属于操动机构故障。由此可见,高压开关操动机构拒分事故在整个高压开关事故中占有很大的比例。因此加强真空开关的机构的研究,特别是操动机构的合理设计和进一步的优化设计变得尤为重要。从国、内外的研究资料来看,目前的很多研究集中在电性能和触头材料的研究等方面,对于机械部分的研究较少。在真空断路器的机械方面展开的研究主要有:历雷和高劭鸿”芯苛苏婵斩下菲鞯脑硕匦裕婕暗秸鱿低车闹柿俊⒘退俣鹊墓樗悖传动比和传动效率的计算,最终归结到真空断路器触头的合、分闸速度和时间的计算;叶忻泉治隽送芽酆蠡购透思氖导试硕榭觯岢隽艘恢滞耆ǚ隙下菲魇导情况的机构分断动作固有时间的计算方法。沈聿修岢隽说刃е柿考扑阒屑蛎鞯耐华北电力大学硕士学位论文
算及摩擦的动力学方程;吴伟光韧ü缘刹俣沟耐孤忠涣嘶沟脑硕弧室触头开、合过程中与灭弧过程相配合的运动特性,说明了机械特性在真空断路器真空高压开关的结构解方法;潘立新¨谙蛄糠ǖ幕∩贤瞥隽司哂欣硐朐际钠矫娑嗷范喔仗逑低车募析,建立了真空断路器用操动机构的优化数学模型,并利用语