永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)特性及其同步控制技術(shù)的研究.pdf

1、真空斷路器是電力系統(tǒng)中壓開關(guān)領(lǐng)域的主流產(chǎn)品，永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)是一種用于真空斷路器的新型操動(dòng)機(jī)構(gòu)，它的出現(xiàn)為提高斷路器的可靠性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)操作智能化提供了條件。永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的同步控制技術(shù)是斷路器智能化的領(lǐng)域的前沿課題，對于減小合閘涌流和過電壓、提高斷路器的分?jǐn)嗄芰?、?shí)現(xiàn)配電終端的智能化，以及改善電網(wǎng)電能質(zhì)量和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，切實(shí)提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。 本論文結(jié)合國家技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目子項(xiàng)—永磁機(jī)構(gòu)微機(jī)驅(qū)

2、動(dòng)智能控制器的研制，對永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作特性和同步控制技術(shù)進(jìn)行深入研究，為永磁機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和智能控制提供理論依據(jù)和設(shè)計(jì)方向。 論文從永磁機(jī)構(gòu)的工作磁場研究出發(fā)，首先分析了雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)的機(jī)-電-磁數(shù)學(xué)模型，對斷路器開合過程中，永磁機(jī)構(gòu)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了研究，并通過數(shù)值方法進(jìn)行仿真計(jì)算，得到了機(jī)構(gòu)的特性數(shù)據(jù)，由此提出了機(jī)構(gòu)的理想動(dòng)態(tài)特性和參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方向。然后，對永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的同步控制技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用性分析，提出了永磁操

3、動(dòng)機(jī)構(gòu)真空斷路器的同步控制算法。在對電網(wǎng)的電壓和電流采樣信號進(jìn)行數(shù)字信號預(yù)處理、濾除白噪聲、結(jié)合FIR數(shù)字濾波器濾除干擾信號、采用線性插值方法求取信號零點(diǎn)的基礎(chǔ)上，采用基于L-M學(xué)習(xí)算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對永磁機(jī)構(gòu)進(jìn)行同步控制。樣本訓(xùn)練和測試表明，所采用的算法具有精度高、收斂快等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足同步控制的要求。并由此得到操動(dòng)時(shí)間計(jì)算的多項(xiàng)式，給出了適用于實(shí)時(shí)控制的數(shù)值計(jì)算方法；同時(shí)，論述了用快速傅立葉變換(FFT)確定信號頻率和相位的方法