高压断路器智能电机操动机构的分析与设计（英文）

对高压断路器智能电机操动机构的结构进行分析,并介绍了电机操动机构控制系统硬件组成,在此基础上对控制器进行总体设计,从面板控制程序、数据采集程序流程和软件抗干扰方面对电机操动机构进行软件设计,从而设计了一种新型的高压断路器智能电机操动机构。与传统高压真空断路器操动机构相比,所设计操动机构具有结构简单、易于控制、伺服性强、机械可靠性高等优点。     

断路器操动机构用直线感应电机的设计与研究

针对40.5kV真空断路器分合闸运动特性对操动机构的要求,结合圆筒型直线感应电机(C-LIM)的性能优点,文章提出了应用于高压断路器的C-LIM操动机构.对断路器操动机构实现了整体结构简单化设计.结构具有无需传统操动机构依靠机械传动的连杆和锁扣等复杂零部件、操作噪声低、响应快速、能优化预定行程曲线、可控性高、易于与综合自动化监视系统的连接和提高状态监测范围等优点,适用于中高压断路器的操动机构.文章亦对C-LIM磁路分布及各种特性进行了有限元分析,验证了C-LIM设计的有效性,并完成了满足40.5kV真空断路器工作要求的国内首台C-LIM样机制作.     

基于多目标粒子群算法的直线感应电机机构优化设计

为了得到更大起动推力,满足高压断路器开断性能和机械性能要求,论文对操动机构用圆筒型直线感应电机(C-LIM)进行优化设计,把粒子群优化算法(PSO)引进到C-LIM的优化设计之中。并针对电机优化问题的具体特点,提出多目标粒子群算法(MOP)用于C-LIM的全局优化。根据C-LIM应用于高压断路器操动机构的结构和性能要求,建立了多目标优化设计数学模型;并采用Matlab工程计算工具,编写了C-LIM的MOP设计程序,同时还制作了可视化界面(GUI)。对优化结果分析,表明MOP设计要好于单目标优化设计。优化的C-LIM,在推力增加的同时使电机结构尺寸整体缩小、重量减轻,提高了C-LIM操动机构的实用性。     

高压SF6断路器液压操动机构的阀控缸系统数学模型及其速度特性分析

进行了高压SF6断路器液压操动机构的结构设计和必要的特性分析,对液压操动机构设计的理论进行研究,旨在为机构的设计、结构优化以及在工程应用中提供理论的指导。从流体动力学和运动学原理出发,建立阀控缸系统的数学模型、液压缸活塞速度的数学模型和位移数学模型。分析影响活塞速度和位移的主要因素,为以后的结构优化等奠定理论基础。     

超高压断路器液压操动机构分合闸特性研究

分析了550kV SF6超高压断路器液压操动机构的分合闸运动特性,建立了分合闸系统包括开关电磁铁、高速大流量控制阀、液压缸及断路器负载等结构的仿真模型,对液压机构的分合闸速度特性、电磁铁及多级控制阀的各级阀响应时间等进行了仿真分析,并通过实验测试了电磁铁位移、阀腔内油压、液压缸位移速度等特性,证明了仿真模型的准确性.     

高压断路器永磁无刷直流电机机构伺服控制系统的设计

为了实现高压断路器的智能化操作,本文在研究高压断路器电机机构的基础上,设计永磁无刷直流电机机构的控制系统.系统硬件电路包括电机桥式驱动电路、转子位置检测电路、IGBT驱动保护电路和CAN通讯电路等,并设计控制系统的软件程序,同时系统具有信息采集和处理功能.搭建伺服控制系统与高压断路器永磁无刷直流电机机构联机实验平台,进行高压断路器的分、合闸实验操作.从实验结果可知:所设计的控制系统能够驱动高压断路器按照要求完成分合闸操作,具有响应速度快、稳定性好、实时性强等优点.     

大功率高压开关液压操动机构活塞杆有限元分析

介绍了一种大功率高压开关集成式液压弹簧操动机构的结构及工作原理;建立了高压开关液压操动机构的三维实体模型;研究其关键部件活塞杆的受力状况并进行了有限元分析,得出活塞杆最大位移变形和最大应力集中部位,为产品研发升级提供理论依据。     

断路器方形永磁机构动态特性的计算与分析

由于高压断路器永磁机构工作时间短、运动速度快、线圈的瞬时通断电流和动铁芯的运动,都会在永磁机构的动静铁芯中产生涡流,对机构的特性有很大影响,采用耦合法对永磁机构的瞬态磁场进行分析、研究了电压激励下的瞬态磁场、推导了考虑涡流影响的非线性瞬态磁场的数学模型.运用有限元分析软件Ansofl对本课题组制作的方形永磁机构进行仿真并分析研究了涡流对其特性的影响、对其损耗进行计算分析.计算结果表明,由于涡流的影响使永磁机构的动作时间增长,在永磁机构动作过程中,动铁芯的涡流损耗很大.对考虑涡流影响的永磁机构特性的研究可为永磁机构的合理设计提供理论依据.     

高压断路器无刷直流电机机构模糊控制系统仿真分析

为了提高高压断路器的操作性能,实现其分/合闸过程的可靠控制,提出了一种基于模糊自适应PID控制的高压断路器无刷直流电机机构控制系统的仿真方案.利用MATLAB中的Simulink仿真平台并结合所设计的模糊自适应PID控制器构建了无刷直流电机机构速度、位置和转矩三闭环控制系统的仿真模型,针对仿真模型中的各个子模块,依据断路器的理想操作曲线完成了分/合闸操作的仿真.结果表明与常规PID控制相比,模糊自适应PID控制的响应时间快、稳定性高、跟踪效果理想,更适合高压断路器分/合闸操作智能化的要求.     

高压断路器在线测试与动力特性分析

采用DASP2000智能信号采集和处理系统对LW 36-126型SF6高压断路器进行在线测试,利用小波变换方法对所测信号进行有效地除噪和重构,获得系统瞬态时频域动力学响应和特征量的特征指纹,揭示了分、合闸过程中系统的振动与冲击变化特性,为准确监测高压断路器的工作状态、设备维护和动力学设计提供了重要的参数。     

基于微处理器的断路器智能化技术研究

低压断路器是应用于供配电系统中的一种重要的开关电器。本文介绍以80C196KC单片机为核心的智能型断路器的硬件设计和软件实现。该断路器通过连接在单片机I／O口上的三位拨码开关，实现对断路器额定电流、脱扣方式的设定。通过RS485接口与上位机相连，可由上位机设定断路器的额定电流、脱扣方式，并使上位机获得断路器的各种参数信息，控制断路器的工作状态。     

MMS系列热力模拟实验机控制系统的优化

针对MMS系列热力模拟实验机的实验功能和性能要求,对其控制系统的结构、硬件配置、软件结构、应用程序进行了优化设计,将BP神经网络智能控制方法应用于主液压缸和液压马达的控制系统,提高了控制精度。     

新型智能电容储能焊机单片机控制系统的研究

介绍了一种新型智能电容储能焊机的控制系统设计方法.简述了该焊机的主电路结构,对以80C552单片机为核心的控制系统的软、硬件组成、控制原理和抗干扰方法进行了较详细的阐述.现场运行证明,该系统设计合理,功能完善,便于操作控制.     

智能三相感应电动机变频控制芯片MC3PHAC及其应用

本文详细介绍了Motorola公司最新推出的单片智能型电动机控制芯片MC3PHAC，给出了具体的应用电路。并对Motorola嵌入式应用系统的主机控制软件PC Master作了简单的介绍。     

一种单片机控制和驱动的平面自动堆焊系统

根据平面自动堆焊的要求,采用单片机PIC16F877,设计了集条件控制与步进电机驱动一体的堆焊控制器,从步进电机驱动电路、堆焊时序电路、堆焊节距与速度调节电路等方面进行了硬件电路设计;同时也对主程序和手动调节程序、x步进电机正转子程序和行程检测延时子程序、节距控制子程序和检测延时予程序进行了软件程序设计。经验证,该系统具有良好的使用性能。     

基于CAN总线的印制电路板钻床控制系统设计

分析了PCB钻床采用的控制方法,从低成本、高性能和高开放性出发提出了基于CAN总线技术的控制系统.该系统以工控机为上位机通过CAN适配卡与节点模块进行数据交换,节点模块是以32位ARM为主控制器,由节点电路、电机接口电路、变频器接口电路、液晶模块电路等共同组成的智能模块.系统软件由上位机软件和下位机软件组成,上位机软件将加工数据和加工参数打包发送给下位机,下位机根据这些数据控制钻床加工.实验表明系统有较高的控制精度和实时性,有广阔的应用前景.     

智能焊接系统中曲线焊接的程序实现

介绍了一种用FPGA和MCU协调控制智能焊接系统的电机曲线控制,其控制思想是:由MCU来完成焊接系统的各数据读取、数据运算处理和数据传输等工作,用FPGA发送脉冲实现焊接系统中电机主电路开关管的导通和关断,该系统主要通过优化的控制算法并用程序实现,可以做到曲线的精确控制,调试参数方便,易实现。着重介绍了数据的预处理、MCU和FPGA的数据传送、如何用FPGA设计定制电路来实现发送脉冲的控制算法以及程序的实现。通过样机的制作验证了此方法的可行性。     

区域选择性连锁（ZSI）技术及其应用

区域选取择性联锁技术作为智能型断路器的功能之一，是为了解决电网线路中，断路器的选择性保护和速动性之间的矛盾而产生的一项新技术。其能很好地解决短路保护的级问问题，从而有效地提高配电系统的安全性和可靠性。本文分析了在不同故障下断路器的动作情况，并阐述了区域选择性连锁（ZSI）的基本原理和优点，对其在应用中有可能出现的问题做了相关分析。