高压大电流开关试验系统的研究

摘要

高压开关试验是鉴定产品性能的最直接的手段,本文的第一部分重点对基于永磁操动机构的合成回路的控制系统进行了设计.设计中采用了当前在控制领域中比较领先的可编程控制器技术.用当前占主流地位的西门子S7-200系列PLC进行编程,实现合成回路动作过程的时序控制、精度控制以及充电电路的控制等.本控制系统的成功实现对于提高合成试验精度、成功率有一定的积极意义.第二部分对基于永磁操动机构的真空断路器的机械寿命试验系统-真空开关试验控制器进行了设计,用PLC作为逻辑控制的核心.试验控制器已经成功通过验收实验,证明工作稳定、性能可靠,可以用于高压大电流实验室和工厂的厂内试验站作为出厂检验.目前,永磁操动机构在真空断路器中占有一定的地位.因此本文最后对永磁操动机构进行了简单的分析计算,介绍了永磁操动机构的作用、发展史、功能特点和永磁材料的选择,并对双稳态永磁操动机构进行了反力特性分析,这对永磁操动机构的生产和研制有一定的指导意义,同时也可以推动其向系列化方向发展.

目录

文摘

英文文摘

独创性说明

1.绪论

1.1课题研究的内容

1.1.1本文研究的内容

1.2课题研究的意义

1.2.1合成回路试验研究

1.2.2基于永磁操动机构的真空开关试验控制器的研制

1.2.3永磁操动机构的研究

1.3本课题需解决的关键问题及各章节的安排

2.合成试验回路主要参数的计算

2.1合成回路试验

2.2开断试验的目的、有关规定及试验方法

2.2.1开断试验的目的

2.2.2开断试验的有关规定

2.3合成回路的硬件构成

2.4硬件电路的参数计算

2.4.1电流源的计算

2.4.2电压源参数分析

2.4.3调频参数确定

2.5合成试验波形分析

2.6合成回路的等价性

2.7小结

3.基于高速PLC的合成回路控制系统

3.1概述

3.2系统控制原理

3.3充电回路与手动分、合闸

3.4开关参数测量系统及高速计数器的应用

3.4.1开关参数测量系统

3.4.2高速计数器

3.5合成试验控制系统

3.6控制参数的修改

3.7小结

4.真空开关试验控制器的设计

4.1研究背景

4.2机械寿命试验简介

4.3控制器的工作过程

4.4系统硬件组成

4.4.1充电电路

4.4.2放电电路

4.4.3残压放电电路

4.5逻辑控制电路

4.5.1报警电路说明

4.5.2 TD200的介绍

4.6仪器的使用及操作方法

4.7软件框图

4.8机械寿命试验的结果

4.9结论

5.永磁操动机构的性能分析

5.1永磁操动机构的研究背景

5.2永磁机构基本原理

5.3磁性材料的选择和机构的反力特性分析

5.3.1永磁材料简介

5.3.2永磁操动机构的反力特性分析

5.4线圈放电电流参数的测量

5.5本章小结

6.结论

7.参考文献

8.附录A：真空开关试验控制器样机

9.攻读硕士期间论文发表情况

10.致谢

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