真空斷路器永磁操動機構電源系統(tǒng)的設計.pdf

1、在中國電氣行業(yè)蓬勃發(fā)展之際，電力網(wǎng)絡對電器產(chǎn)品的要求也日益提高。真空斷路器——作為電力網(wǎng)絡的重要組成部分亦是如此。目前，真空斷路器正在向著高電壓，小型化的方向發(fā)展，在國內(nèi)以及國外電力行業(yè)針對此趨勢研制新型真空斷路器。然而，新型真空斷路器的研制對其中的操動電源提出了高可靠性、低功耗、小型化的要求。永磁操動機構是真空開關中的動力系統(tǒng)，主要完成真空開關的分、合閘功能，在新型真空斷路器的研制中采用的操動機構多數(shù)是永磁機構。機構中，操動電源采用開

2、關電源給電解電容充電，儲能后釋放給機構線圈來完成。其中永磁機構中電源系統(tǒng)的研制與可靠性是該技術走上實用化所必須解決的核心技術之一。 本文首先介紹了正激、推挽、半橋、全橋變換器的工作原理與工作特點。結合實際情況選擇反激變換器作為電容充電電源。通過推導容性負載條件下反激變換器動態(tài)過程的電壓計算式，充分說明了以電流源為模型方案的優(yōu)越性，同時也為電容充電電源的設計給出了理論基礎。對于系統(tǒng)的在線取電方案，設計中采用電源感應線圈，文章詳細分

3、析了電源感應線圈的工作原理，根據(jù)感應線圈的特殊工作狀態(tài)改進了經(jīng)驗公式，并在此理論的基礎上提出一種設計方法。在硬件設計上，根據(jù)要求設計了電源系統(tǒng)的具體結構，以及設計了電容充電電源電路，給出主要參數(shù)計算以及電源感應線圈的相關參數(shù)。 在理論分析的指導下，制作樣機并進行試驗。實測出電源感應線圈的工作狀態(tài)；給出了電容充電電源的關鍵波形及充電時電容上電壓的變化曲線、輸出電壓紋波等等。實驗證明了反激變換器適合于用作低電壓輸入的電容充電電源；同