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Dynamic Simulation and Opening Bouncing Analysis of Vacuum Circuit Breaker with Permanent Magnetic Actuator 被引量:2
1
作者 LIN Xin CAO Chen LI Bin LIU Yang XU Jianyuan 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1772-1777,共6页
关键词 断路器 动态模拟分析 弹簧 关闭时间
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永磁同步电机-2R机械臂自适应容错抑振控制
2
作者 王伟 朱岩松 吉毅 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期160-165,共6页
永磁同步电机-2R机械臂控制由多个关节和执行器组成,通常情况下其为非线性动力系统,易出现混沌现象。因此,永磁同步电机-2R机械臂控制过程中会出现一定的故障,从而影响了机械臂的稳定性和控制性能,在故障条件下的容错抑振控制能力是该... 永磁同步电机-2R机械臂控制由多个关节和执行器组成,通常情况下其为非线性动力系统,易出现混沌现象。因此,永磁同步电机-2R机械臂控制过程中会出现一定的故障,从而影响了机械臂的稳定性和控制性能,在故障条件下的容错抑振控制能力是该机械臂急需解决的问题。在该背景下,提出永磁同步电机-2R机械臂自适应容错抑振控制。基于拉格朗日方程,通过对永磁同步电机-2R机械臂的动能和势能计算,得到的整体动能表达式。然后,结合动能计算结果确定机械臂的未知项和不确定性故障,设计容错控制器来监测机械臂的状态信息。根据动能计算结果和容错控制器获取的机械臂状态信息,设计容错抑振控制器,实现永磁同步电机-2R机械臂在故障状态下的自适应容错抑振控制。实验结果表明:所提方法的永磁同步电机-2R机械臂控制精度更高、振动抑制效果更好,可以显著减小永磁同步电机-2R机械臂的振动,提高运动平滑性、精度和稳定性。 展开更多
关键词 永磁同步电机-2R 机械臂 执行器 抑振控制 动能计算 容错控制 不确定故障
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双稳态永磁操动机构气隙磁通解耦控制技术
3
作者 汤龙飞 陈明俊 栾世旭 《电工技术学报》 北大核心 2025年第8期2441-2450,2463,共11页
双稳态永磁操动机构分合闸线圈共用磁路,导致分合闸气隙磁通相互耦合,难以灵活控制永磁开关的动作特性,制约着开关的性能。针对这一问题,该文引入有限集模型预测控制,设计了双稳态永磁操作机构分合闸气隙磁通的解耦控制方法。首先,通过... 双稳态永磁操动机构分合闸线圈共用磁路,导致分合闸气隙磁通相互耦合,难以灵活控制永磁开关的动作特性,制约着开关的性能。针对这一问题,该文引入有限集模型预测控制,设计了双稳态永磁操作机构分合闸气隙磁通的解耦控制方法。首先,通过理论分析得出影响操动机构矢量磁力变化的本质参量“分合闸气隙的磁通平方差”;其次,设计磁通预测模型,对下一时刻分合闸气隙磁通进行预测;然后,将分合闸气隙磁通及机构驱动电路视作整体,构建开关状态集与代价函数;最后,在多个控制周期的滚动优化过程中,使分合闸气隙磁通快速趋近于各自参考值,实现解耦控制。通过仿真与实验,证实了该方法在显著降低双稳态永磁操作机构操作功的同时,能够有效提高机构的响应速度与控制灵活性。 展开更多
关键词 双稳态永磁操动机构 永磁开关 有限集模型预测控制 解耦控制
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模块化多电平换流阀子模块用真空旁路开关设计 被引量:4
4
作者 李丝丝 方春恩 +2 位作者 阴晓旭 李伟 陈军平 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期138-147,共10页
模块化多电平换流阀(MMC)子模块的可靠性直接影响到柔性直流输电系统的整体稳定性,旁路开关是决定子模块关断性能的关键设备之一。文中基于永磁机构的工作原理和理论建立一种双线圈旁路开关模型,利用仿真分析电容储能电压、电容值、线... 模块化多电平换流阀(MMC)子模块的可靠性直接影响到柔性直流输电系统的整体稳定性,旁路开关是决定子模块关断性能的关键设备之一。文中基于永磁机构的工作原理和理论建立一种双线圈旁路开关模型,利用仿真分析电容储能电压、电容值、线圈线径和匝数以及弹簧参数对开关动态特性的影响规律,并对其动态特性进行优化设计。最后根据仿真结果制作样机并进行试验验证,测试结果表明:旁路开关满足在3 ms内合闸,零弹跳的技术要求,且通过雷电冲击试验、工频耐压试验、方波电压试验3项绝缘试验。 展开更多
关键词 旁路开关 子模块 永磁机构 模块化多电平
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全电式水下阀执行器多电机协同控制策略研究 被引量:1
5
作者 宋震 何玉明 +3 位作者 曹佳 王健行 罗舒 罗运立 《石油机械》 北大核心 2024年第1期59-67,共9页
水下采油树全电执行器多电机协同工作时,由于误差等导致减速器发生振动。为了减少同步误差导致传动系统发生振动的情况,通过对多电机协调策略进行研究,从控制算法层面提出了一种基于改进粒子群算法优化模糊PI补偿器的多电机协同控制策... 水下采油树全电执行器多电机协同工作时,由于误差等导致减速器发生振动。为了减少同步误差导致传动系统发生振动的情况,通过对多电机协调策略进行研究,从控制算法层面提出了一种基于改进粒子群算法优化模糊PI补偿器的多电机协同控制策略。使用Logistic混沌映射并结合中心耦合游移的策略改进粒子群算法,采用改进后的算法离线优化模糊控制器的隶属度函数。为了得到最小的同步误差,在适应度评价函数中引入同步误差项。为了验证该方案,建立了Simulink/Adams联合仿真模型,在Adams中以轴套力柔性连接替换理想约束,建立了联合仿真模型和传动机构动力学模型,对传动机构的振动情况进行了仿真。研究结果表明,该方法通过减小同步误差,能有效减轻传动系统的振动情况。所得结论可为多电机协同控制提供参考。 展开更多
关键词 水下采油树 全电式水下阀执行器 永磁同步电机 多电机协同控制 同步误差 粒子群算法 轴套力柔性连接
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集成式电机主轴的力感知及微进给特性研究
6
作者 喻曹丰 朱建华 +2 位作者 聂仪楠 魏梓贤 陈志全 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第8期152-158,共7页
为满足精密加工过程中对电机主轴的转速、进给距离和切削力精确控制的需求,将永磁同步电机和超磁致伸缩驱动器结合,提出一种具有转动、微进给及力感知功能的集成式电机主轴。为验证集成式电机主轴力感知部分的结构合理性,基于磁路法和... 为满足精密加工过程中对电机主轴的转速、进给距离和切削力精确控制的需求,将永磁同步电机和超磁致伸缩驱动器结合,提出一种具有转动、微进给及力感知功能的集成式电机主轴。为验证集成式电机主轴力感知部分的结构合理性,基于磁路法和有限元分析法,得出集成式电机主轴的微进给距离、外线圈感应电压与外部载荷的关系。最后,为验证仿真的准确性,搭建集成式电机主轴力感知及微进给试验平台。结果显示,在此磁路模型设计中,集成式电机主轴的磁通密度可达0.551 9 T,磁通密度均匀度大于77.85%,集成式电机主轴的微进给距离可达26.5μm,外线圈感应电压与外部载荷成反比且内线圈的最佳外加电流为5 A。研究结果表明,集成式电机主轴力感知及微进给功能的设计是合理可行的,为深入研究和精确控制集成式电机主轴奠定了基础。 展开更多
关键词 集成式电机主轴 永磁同步电机 超磁致伸缩驱动器 力感知 微进给
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永磁机构的研究与发展 被引量:11
7
作者 朱学贵 王毅 +1 位作者 罗礼全 毛慧勇 《高压电器》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期372-374,381,共4页
从机械设计、电子控制、数学方法、计算机辅助技术和材料科学的角度,对永磁机构的研究进展进行综述、分析和展望,并提出学科交叉、综合设计的发展理念,促进永磁机构的系统化研究和发展。
关键词 永磁机构 研究 发展 综合设计
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同步关合技术在无功补偿中的应用 被引量:35
8
作者 徐晓静 孙明灿 陈庆春 《高压电器》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期333-335,339,共4页
针对电力线路在进行无功补偿时,投切电容器组产生的涌流和过电压的危害,提出了一种基于PIC单片机的同步关合技术。它采用PIC单片机作为主控芯片,进行数据处理和发出控制指令。功率因数的测量采用了CS5460A芯片。同步关合技术实现的关键... 针对电力线路在进行无功补偿时,投切电容器组产生的涌流和过电压的危害,提出了一种基于PIC单片机的同步关合技术。它采用PIC单片机作为主控芯片,进行数据处理和发出控制指令。功率因数的测量采用了CS5460A芯片。同步关合技术实现的关键是准确地预测合闸时间。笔者提出利用双线性插值法进行合闸时间的预测,且对数据进行了归一化处理,以降低单片机的数据处理量。最后给出了试验结果分析。分析结果表明,利用双线性插值进行合闸时间的预测是可行的。 展开更多
关键词 永磁机构 无功补偿 功率因数 同步关合 双线性插值 归一化
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永磁式接触器动触头动作特性仿真分析与试验研究 被引量:73
9
作者 荣命哲 娄建勇 王小华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期109-113,共5页
针对单线圈单稳态永磁式接触器,采用仿真和试验的方法对永磁机构接触器的静态和动态动作特性进行了研究。首先,利用 ANSYS 软件包采用有限元模型,进行了动铁心静态吸力的仿真;其次,耦合电压平衡和达朗贝尔机械运动特征微分方程,在上述... 针对单线圈单稳态永磁式接触器,采用仿真和试验的方法对永磁机构接触器的静态和动态动作特性进行了研究。首先,利用 ANSYS 软件包采用有限元模型,进行了动铁心静态吸力的仿真;其次,耦合电压平衡和达朗贝尔机械运动特征微分方程,在上述静态仿真的基础上进行了动铁心动态吸力的仿真。然后,利用 ADAMS 软件构建操动机构的机械模型,仿真动触头和动铁心的位移-时间特性。最后,设计试验用原型机进行试验,对仿真结果和试验结果进行对比分析,显示动触头动作特性仿真和试验结果一致性很好。 展开更多
关键词 动触头 动作特性 铁心 永磁机构 接触器 操动机构 电压平衡 吸力 位移 基础
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永磁操动机构的发展与应用 被引量:21
10
作者 游一民 陈德桂 +2 位作者 候建新 林立 王胜林 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期54-56,共3页
介绍了国内永磁操动机构的发展状况,并分析了影响其发展的主要因素。据不完全统计,2002年国内配永磁操动机构的断路器产品的销售总量只有约1000台。因此促进永磁操动机构的推广与应用应从其整体出发,兼顾机构本体和机构控制部分(包括电... 介绍了国内永磁操动机构的发展状况,并分析了影响其发展的主要因素。据不完全统计,2002年国内配永磁操动机构的断路器产品的销售总量只有约1000台。因此促进永磁操动机构的推广与应用应从其整体出发,兼顾机构本体和机构控制部分(包括电源)的性能与成本,提高其整体的技术经济指标。 展开更多
关键词 真空断路器 永磁操动机构 控制单元 真空灭弧室
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126kV真空断路器分离磁路式永磁操动机构 被引量:26
11
作者 孙丽琼 王振兴 +3 位作者 何塞楠 马立超 耿英三 刘志远 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第20期49-56,共8页
永磁操动机构因其结构简单、可靠性高、操作寿命长、动作分散性小以及与真空断路器配合良好等特点被广泛应用于中低压等级(3.6-40.5kV)的真空断路器中。但由于高电压等级真空断路器触头的运动行程长、分合闸速度高,依靠传统结构形式... 永磁操动机构因其结构简单、可靠性高、操作寿命长、动作分散性小以及与真空断路器配合良好等特点被广泛应用于中低压等级(3.6-40.5kV)的真空断路器中。但由于高电压等级真空断路器触头的运动行程长、分合闸速度高,依靠传统结构形式的永磁机构难适应输电等级(〉72kV)真空断路器高速度要求。因此,本文提出一种适用于126kV真空断路器的新型双稳态轴对称分离磁路永磁机构,将永磁保持部分与电磁操动部分分离,减少两部分磁路在工作时的干扰,进而提高永磁机构的分、合闸速度。同时引入非工作气隙的设计,当保持动铁心离开分合闸位置时永磁力急剧下降,减少了永磁铁在运动过程中对机构运动特性的影响。本文采用有限元软件与多体动力学软件耦合仿真方法对该机构的静态特性及动态特性进行了计算,并根据计算结果制作了样机。样机的实验结果证明该新型永磁机构的速度特性可满足126kV真空断路器的要求,实验结果与仿真结果具有较好的一致性。 展开更多
关键词 数值仿真 永磁机构 真空断路器 分离磁路
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配永磁机构真空断路器运动特性控制技术的研究 被引量:43
12
作者 黄瑜珑 王静君 +1 位作者 徐国政 钱家骊 《高压电器》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期321-323,共3页
真空断路器的动触头运动特性对其开断能力和寿命影响很大。介绍了一种控制分闸运动特性的方法,通过控制永磁机构的分、合闸线圈的接入时间,控制分闸的的运动特性。在实验室进行了试验,验证了该方法的可行性。
关键词 真空断路器 永磁机构 运动特性
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永磁真空断路器预击穿特性实验研究 被引量:15
13
作者 罗礼全 谢将剑 王毅 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期899-904,共6页
为了实现永磁真空断路器的同步关合,必须先分析断路器关合时的最佳相位。永磁真空断路器在关合时,动静触头间会发生预击穿,要使断路器在预定的相位角关合,需分析预击穿对同步关合的影响。采用27.5kV用永磁真空断路器,分别在直流和工频... 为了实现永磁真空断路器的同步关合,必须先分析断路器关合时的最佳相位。永磁真空断路器在关合时,动静触头间会发生预击穿,要使断路器在预定的相位角关合,需分析预击穿对同步关合的影响。采用27.5kV用永磁真空断路器,分别在直流和工频交流电压下进行了实验研究。采用高速高精度的采集系统,运用Matlab软件的非线性拟合功能对采样数据进行拟合,得到预击穿间隙和电压之间的关系,分析了在零相位附近实现同步关合时对合闸速度的要求。分析得出,在触头间隙非常小的情况下发生预击穿时可忽略预击穿对同步关合的影响。通过对实验数据进行分析,说明要实现同步关合就必须对机械分散所带来的误差进行补偿。 展开更多
关键词 同步关合技术 最佳相位 永磁真空断路器 预击穿 合闸速度 机械分散性
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永磁操作机构真空断路器的智能控制器的设计 被引量:13
14
作者 张继华 邓研 +1 位作者 郭凤仪 王海潮 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2011年第5期751-756,共6页
为了适应电力系统的发展对高压断路器提出的高可靠和智能化的要求,通过对双线圈双稳态永磁操作机构真空断路器工作原理的分析,对真空断路器工作过程中双稳态永磁操作机构的磁路特性的讨论,最后针对双稳态永磁操作机构真空断路器设计了... 为了适应电力系统的发展对高压断路器提出的高可靠和智能化的要求,通过对双线圈双稳态永磁操作机构真空断路器工作原理的分析,对真空断路器工作过程中双稳态永磁操作机构的磁路特性的讨论,最后针对双稳态永磁操作机构真空断路器设计了一种智能控制器。该控制器能够实现检测、控制、保护、通信等多种功能,配有独立的永磁机构控制单元,能够同时实现对系统过欠压、系统漏电、系统短路、发生过载及缺相现象时,系统有远程通信的功能,提供报警和完成保护动作。最后进行试验,结果显示:该新型智能控制器功能独立完善、工作环境条件下性能稳定可靠,操作简单,提高了断路器的可靠性和智能化程度,为电力系统安全提供里有力保障。 展开更多
关键词 电力系统 双线圈双稳态 永磁操作机构 真空断路器 智能控制器 保护 远程通信
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永磁机构及其发展动态 被引量:60
15
作者 游一民 郑军 罗文科 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期44-47,51,共5页
本文从真空断路器的动作特性出发 ,讨论了真空断路器各种机构的特点以及与真空断路器动作特性的匹配情况 ,提出了一种真空断路器用新型的永磁机构 ,并从原理上论述了该机构具有可靠性高、零部件少、免维护等优点 ,同时 。
关键词 永磁机构 真空断路器 动作特性 永久磁铁
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超高速斥力机构与永磁机构的实验性能对比分析 被引量:36
16
作者 董恩源 李博 邹积岩 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期125-126,共2页
对斥力机构和永磁机构进行了实验对比分析,得到了两种机构的性能参数的差异,结果表明斥力机构在始动时间、初始加速度、整体平均速度方面有着自己的优势,实验结果可以为高压开关操动机构的设计提供一定的指导。
关键词 斥力机构 永磁机构 分析
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采用模糊控制和脉冲宽度调制技术的同步真空开关位置伺服控制器设计 被引量:28
17
作者 方春恩 李伟 +2 位作者 杨立锋 张彼德 何俊佳 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1327-1333,共7页
为保证真空开关动作时间长期稳定性,针对同步真空开关性能受开关动作时间分散性的影响,采用了位置伺服控制使真空开关动触头实现预定的最佳参考轨迹运动。在分析控制电压、环境温度、闲置时间等因素对永磁机构真空开关运动及操作时间影... 为保证真空开关动作时间长期稳定性,针对同步真空开关性能受开关动作时间分散性的影响,采用了位置伺服控制使真空开关动触头实现预定的最佳参考轨迹运动。在分析控制电压、环境温度、闲置时间等因素对永磁机构真空开关运动及操作时间影响的基础上,给出了同步真空开关位置伺服控制原理;设计了基于模糊控制和脉冲宽度调制(PWM)技术的同步真空开关位置伺服控制器,并对35kV同步真空开关进行了伺服控制性能测试。测试结果表明,真空开关动触头能很好地跟踪参考轨迹运动,开关合分闸时间分散性在±0.2ms范围内,满足IEC62271-302标准对开关操作时间一致性的要求。 展开更多
关键词 永磁操动机构 同步开关 伺服控制 参考轨迹 真空开关 分散性
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高可靠性永磁机构真空断路器研究 被引量:12
18
作者 冯英 辛超 +3 位作者 叶祖标 王承玉 武建文 胡兆明 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期109-113,119,共6页
永磁机构真空断路器是一种新型开关设备,由于具有结构简单、可靠性高等优点,近年来受到科研机构和生产单位的广泛关注。文中选用永磁真空柱上重合器作为研究对象,从设计、试验及标准等方面,对永磁机构提出了新的要求,提出了永磁机构的... 永磁机构真空断路器是一种新型开关设备,由于具有结构简单、可靠性高等优点,近年来受到科研机构和生产单位的广泛关注。文中选用永磁真空柱上重合器作为研究对象,从设计、试验及标准等方面,对永磁机构提出了新的要求,提出了永磁机构的供电电源电容器"门槛"电压的概念,并定义线圈通流时间为"脉宽",论证了采用"动脉宽"和"定脉宽"两者相结合的方式,可使永磁机构合闸更可靠。规定了永磁机构电容器的能量必须满足的要求,针对重合器3合4分的操作顺序,提出了采用多组电容分级投入的方式,很好地解决了电容器的容量问题。利用有限元的方法仿真分析了永磁机构磁场等,为永磁机构断路器的产品优化及可靠性设计提供了依据,最后制订了专门的考核方法并对产品进行了试验验证。仿真和试验结果验证了优化设计方法的可行性,提高了断路器的可靠性。 展开更多
关键词 真空 断路器 永磁机构 高可靠
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双稳态永磁操动机构在40.5kV户内真空断路器上的应用 被引量:6
19
作者 谭东现 崔寒 +1 位作者 李岩 徐建源 《高压电器》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期110-112,共3页
对双稳态永磁操动机构的磁场分布、铁芯受力和动态性能进行了分析与计算。并在此基础上对40.5kV户内真空断路器永磁操动机构样机进行了设计和性能试验。通过试验得到的数据和曲线证明了断路器各项性能良好。
关键词 永磁操动机构 真空断路器 电磁场计算
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真空开关动作时间的自适应控制 被引量:32
20
作者 陈明帆 段雄英 +2 位作者 黄智慧 邹积岩 董恩源 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第36期22-26,共5页
相控开关技术可以有效地削弱电网各类负载投切操作引起的系统暂态过程,是建设智能电网的重要技术之一。真空开关选相操作的技术关键是控制真空开关机构的运动特性,实现真空开关在不同环境下的动作时间稳定。利用模糊PID自适应控制技术,... 相控开关技术可以有效地削弱电网各类负载投切操作引起的系统暂态过程,是建设智能电网的重要技术之一。真空开关选相操作的技术关键是控制真空开关机构的运动特性,实现真空开关在不同环境下的动作时间稳定。利用模糊PID自适应控制技术,针对基于永磁机构的真空开关提出一种新型控制驱动方案;并基于TMS320LF2407A处理器实现了新型真空开关永磁机构驱动控制系统的设计。实验研究验明了该控制系统在环境因素变化时可保持合闸时间误差稳定在±0.25 ms以内。 展开更多
关键词 真空开关 永磁机构 动作时间稳定 自适应控制 模糊PID
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