真空断路器永磁操动机构电源系统的设计.rar

在中国电气行业蓬勃发展之际，电力网络对电器产品的要求也日益提高。真空断路器——作为电力网络的重要组成部分亦是如此。目前，真空断路器正在向着高电压，小型化的方向发展，在国内以及国外电力行业针对此趋势研制新型真空断路器。然而，新型真空断路器的研制对其中的操动电源提出了高可靠性、低功耗、小型化的要求。永磁操动机构是真空开关中的动力系统，主要完成真空开关的分、合闸功能，在新型真空断路器的研制中采用的操动机构多数是永磁机构。机构中，操动电源采用开关电源给电解电容充电，储能后释放给机构线圈来完成。其中永磁机构中电源系统的研制与可靠性是该技术走上实用化所必须解决的核心技术之一。 本文首先介绍了正激、推挽、半桥、全桥变换器的工作原理与工作特点。结合实际情况选择反激变换器作为电容充电电源。通过推导容性负载条件下反激变换器动态过程的电压计算式，充分说明了以电流源为模型方案的优越性，同时也为电容充电电源的设计给出了理论基础。对于系统的在线取电方案，设计中采用电源感应线圈，文章详细分析了电源感应线圈的工作原理，根据感应线圈的特殊工作状态改进了经验公式，并在此理论的基础上提出一种设计方法。在硬件设计上，根据要求设计了电源系统的具体结构，以及设计了电容充电电源电路，给出主要参数计算以及电源感应线圈的相关参数。 在理论分析的指导下，制作样机并进行试验。实测出电源感应线圈的工作状态；给出了电容充电电源的关键波形及充电时电容上电压的变化曲线、输出电压纹波等等。实验证明了反激变换器适合于用作低电压输入的电容充电电源；同时证明了永磁机构电源系统设计的正确性与可靠性。

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