基于CPLD斷路器操動機構的控制及其結構優(yōu)化設計分析.pdf

1、隨著電子技術，計算機技術和信息處理技術的進步，開關電器正向智能化發(fā)展。作為重要的保護電器，操動機構及其相應控制單元的性能和質(zhì)量對高壓斷路器的工作性能和可靠性起著極其重要的作用。 近年來永磁操動機構結構的合理設計一直是一個研究熱點，傳統(tǒng)的雙穩(wěn)態(tài)的設計結構以及鐵心等其它導磁回路的結構設計使得永磁機構的本體比較龐大與笨重，存在著耗材量大，保持力低等缺點，現(xiàn)在電子計算機的數(shù)值計算優(yōu)勢使得對傳統(tǒng)的永磁機構的結構進行合理的設計變得可行。

2、 另外，傳統(tǒng)的永磁機構的控制采用分立性的電子元件搭成的模擬電路進行控制，在控制邏輯與控制精度上存在著較大的缺陷。而采用以單片機為代表性的智能CPU控制芯片控制系統(tǒng)在可靠性還尚需提高，因此采用一種智能邏輯操作以及有較高可靠性的控制系統(tǒng)就成為必要了。 本文在前人的設計基礎上，擬采用一種數(shù)值分析方法，對傳統(tǒng)永磁機構的結構進行一定的優(yōu)化設計，同時設計了基于CPLD邏輯器件的永磁機構的控制器。論文主要分以下幾個部分。 第一部分

3、，在介紹中壓斷路器的雙穩(wěn)態(tài)永磁操動機構的基礎上，建立永磁操動機構的有限元電磁場模型。按照永磁操動機構的結構特點和實際工作條件，采用有限元法計算了雙穩(wěn)態(tài)永磁操動機構的靜態(tài)磁場分布，分析了永磁操動機構的保持力大小和永磁材料的結構、布置方式以及尺寸的關系，得到永磁機構的優(yōu)化結構。 第二部分，在永磁機構結構優(yōu)化的基礎上，設計了基于CPLD技術的真空斷路器永磁操動機構的智能控制單元。該控制單元不僅能完成斷路器的合分閘操作，還具有過流欠壓分