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题名快速斥力机构线圈盘磁场优化设计
被引量：16
- 1
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作者
程显
赵海洋
葛国伟
王华清
邹积岩
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机构
郑州大学电气工程学院
河南省输配电装备与电气绝缘工程技术研究中心
大连理工大学电气工程学院
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出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第8期2643-2653,共11页
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基金
国家自然科学基金(51407163,51777025)
中国博士后科学基金(2017M622370)
+1 种基金
河南省高校重点科研项目(16A470014,19A470008)
国家轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心开放课题(NEEC-2017-B07).
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文摘
基于涡流斥力原理的电磁斥力机构在直流断路器领域具有广阔的应用前景,但能量转换效率一直较低。为设计出1套电磁驱动效率较高的机构,基于有限元分析方法建立双线圈结构的电磁斥力机构仿真模型,首先仿真分析线圈匝数、高度、轴向匝数对快速斥力机构动态特性的影响,确定线圈盘的最优参数。然后,为提高驱动效率,避免磁饱和和功率损耗问题,分别从导磁材料、结构参数等方面对线圈盘骨架进行分析和优化设计,得到线圈盘导磁部件的最佳设计参数。仿真结果表明:线圈选用单层1×8的铜线,圈数30匝,直径200 mm,导磁材料应选用硅钢片材料,设计成E–2型结构,底板厚度8 mm,侧边厚度10 mm,相对于空芯双线圈斥力机构,电磁斥力峰值提升20.0%,最大分闸速度提升18.1%,驱动效率提升41.6%,为高性能快速斥力机构设计提供参考。
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关键词
斥力机构
磁场分析
运动特性
驱动效率优化
导磁材料
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Keywords
repulsion mechanism
magnetic field analysis
motion characteristics
drive efficiency optimization
magnetic material
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分类号
TM561
[电气工程—电器]
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题名电磁斥力机构能量转换效率分析
被引量：7
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作者
张修雅
袁召
陈立学
朱哲晓
何俊磊
何俊佳
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机构
强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学)
华中科技大学电气与电子工程学院
脉冲功率技术教育部重点实验室(华中科技大学)
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出处
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2019年第5期1849-1855,共7页
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基金
国家重点研发计划项目(2017YFB0902404)~~
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文摘
以"线圈-盘"式电磁斥力机构(coil-platerepulsion mechanism,CPRM)为研究对象,采用有限元仿真软件工具对CPRM进行仿真建模,研究分析CPRM的能量转换过程。研究能量的消耗途径,分析不同能量消耗途径对整个运动过程的影响大小,总结能量消耗规律。根据能量转换过程分析结果,对斥力盘的结构进行优化改进,提出一种"铜-铝"复合式斥力盘。通过仿真分析和试验验证得出结论:线圈电阻损耗和斥力盘涡流损耗是能量消耗的主要途径;"铜-铝"复合式斥力盘结构可有效地提高驱动速度和驱动效率。
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关键词
电磁斥力机构
能量转换特性
驱动效率优化
结构优化
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Keywords
electromagnetic repulsion mechanism
energy conversion characteristics
optimization of driving efficiency
structural optimization
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分类号
TM561
[电气工程—电器]
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题名电磁斥力机构研究综述
被引量：48
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作者
何俊佳
袁召
经鑫
陈立学
潘垣
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机构
华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室
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出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第12期3809-3818,共10页
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基金
国家重点研发计划(2017YFB0902404)~~
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文摘
直流电网的发展和直流断路器的应用需求对机械开关及其操动机构提出了新的快速性、可靠性和经济性的要求。为此介绍了新型电磁斥力机构的基本原理,综述了电磁斥力机构的结构形式,总结了国内外对驱动特性开展的数值分析和解析分析工作,研究表明:数值分析能给出经验性优化规律,难以准确描述优化设计方法,解析分析是驱动特性研究的有效方法。电磁斥力机械开关研制工作的关键问题是:驱动效率的提高;适配缓冲和保持技术;传动系统冲击应力分析和结构强度设计方法;长行程应用可行性研究。
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关键词
直流断路器
机械开关
电磁斥力机构
驱动特性
驱动效率优化
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Keywords
DC circuit breaker
mechanical switch
repulsion mechanism
driving characteristics
driving efficiency optimization
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分类号
TM561
[电气工程—电器]
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