电磁式高压继电器与高压小电流隔离开关的研究

摘要

电容型脉冲电源系统是强磁场实验装置的重要组成部分,整个电源系统采用模块化设计,要求单位元件设计紧凑并标准化,使得电路拓扑结构和控制系统布局简洁有效。整个系统便于扩展和维护,可靠性高,同时成本较低。
　　开关器件是电容型脉冲电源系统的重要组成部分。高压继电器能够承受25kV的高压,有效控制充放电回路的分断、闭合;高压隔离开关能够控制磁体测量回路的投入、退出使用。因此本文着重于电磁式高压继电器与高压小电流隔离开关的产品制作,对安全性、可靠性、紧凑性以及经济性有着明确的要求。
　　本文对电磁式高压继电器的工作原理进行详细分析,通过产品参数的整定、部件材料的选取、工艺结构的改进,对继电器的接触形式、动作稳定性、振动噪音、线圈温升等性能进行了优化设计。并通过线圈参数测量、接触电阻测量、吸合释放电压测量等测量实验确定继电器的工作参数;通过继电器温升试验、耐压试验等检测继电器的工作性能;最终通过寿命试验对高压继电器的实际工作能力进行了全面的测试。本文制作的高压继电器装置在实现性能优化的同时降低了产品的成本,具有广泛的使用价值。
　　传统的隔离开关控制机构体积较大,结构复杂,难以在密集空间内配置。本文设计的高压隔离开关系统由高压小电流隔离开关、大速比减速电动机、现场驱动控制器、光电转换器及光纤传输线组成。隔离开关的控制部分集成为紧凑的驱动控制器,便于安装使用。整个系统的结构简单,可控性好,能够实现现场和远程的两地控制。控制室与各套隔离开关控制器之间利用光纤传送信息,确保了整个系统的安全性和高可靠性。

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1 绪论

1.1 课题的背景和意义

1.2 脉冲强磁场的应用

1.3 脉冲强磁场电源系统

1.4 电容器储能型电源系统

1.5 电容型电源模块

1.6 本文研究内容

2 继电器的参数设计与工艺制造

2.1 电磁继电器的基本原理

2.2 继电器的电触头

2.3 弹簧的作用

2.4 导磁体材料

2.5 铁芯的设定

2.6 磁轭的设定

2.7 分磁环的设置

2.8 电磁线圈

2.9 支架、底座

2.10 本章小结

3 继电器的性能检测

3.1 线圈参数检测

3.2 温升检测

3.3 吸合释放电压检测

3.4 接触电阻测量

3.5 耐压试验

3.6 寿命试验

3.7 本章小结

4 高压小电流隔离开关系统的设计与制造

4.1 隔离开关控制系统组成

4.2 系统需要实现的功能

4.3 系统的控制原理

4.4 单片机逻辑控制

4.5 产品的制作

4.6 隔离开关控制系统的运行

4.7 本章小结

5 全文工作总结

5.1 电磁式高压继电器

5.2 高压小电流隔离开关

致谢

参考文献