Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Анотації
Середа О.Г. “Оптимізація індукційно-динамічного розчеплювача з метою підвищення струмообмежуючої здатності швидкодіючих автоматичних вимикачів”. –Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.01. –Електричні машини і апарати. Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, Харків, 2001.
В дисертації розглянуто питання підвищення струмообмежуючої здатності низьковольтних швидкодіючих автоматичних вимикачів, призначених для захисту електрообладнання в режимі короткого замикання. Обмеження амплітуди і тривалості струму короткого замикання досягається зменшенням власного часу спрацьовування автоматичного вимикача за рахунок зниження часу спрацьовування дистанційного розчеплювача шляхом використання розчеплювача індукційно-динамічного типу. У зв'язку з особливостями конструкції автоматичних вимикачів доцільно використання індукційно-динамічного розчеплювача з поворотним якорем.
У дисертаційній роботі розроблено: математична модель індукційно-динамічного розчеплювача поворотного типу; методика розрахунку динамічних характеристик розчеплювача; методика розрахунку взаємної індуктивності двох кільцевих контурів зі струмом, розташованих під кутом; алгоритм оптимізації індукційно-динамічного расцепителя поворотного типу за критеріем швидкодії; конструкція індукційно-динамічного розчеплювача для автоматичного вимикача А3792БУ3.
У результаті заміни електромагнітного дистанційного розчеплювача на індукційно-динамічний час спрацьовування вимикача зменшився з 10 мс до 5 мс.
Ключові слова: струмообмежуючий автоматичний вимикач, індукційно-динамічний розчеплювач, напівпровідниковий перетворювач, коротке замикання, динамічні характеристики.
Середа А.Г. “Оптимизация индукционно-динамического расцепителя с целью повышения токоограничивающей способности быстродействующих автоматических выключателей”. –Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.01. –Электрические машины и аппараты. Национальный технический университет “Харьковский политехнический институт”, Харьков, 2001.
В диссертации решен вопрос повышения токоограничивающей способности низковольтных быстродействующих автоматических выключателей, предназначенных для защиты электрооборудования в режиме короткого замыкания, в частности выключателей серии А3790. Ограничение амплитуды и длительности тока короткого замыкания достигается уменьшением собственного времени срабатывания автоматического выключателя за счет снижения времени срабатывания дистанционного расцепителя путем применения расцепителя индукционно-динамического типа. При этом нет дополнительных конструктивных изменениях кинематики и дугогасительной системы выключателя. Повышение токоограничивающей способности за счет уменьшения собственного времени срабатывания расцепителя не приводит к увеличению перенапряжения, что важно для полупроводниковых преобразователей.
В диссертационной работе разработано:
Математическая модель индукционно-динамического расцепителя поворотного типа решена в конечно-разностной форме неявной схемы Эйлера. Достоинство неявной схемы заключается в абсолютной сходимости метода. Математическая модель положена в основу методики расчета динамических характеристик индукционно-динамического расцепителя. Разработана компьютерная программа, реализующая методику расчета динамических характеристик индукционно-динамического расцепителя поворотного типа с учетом схемы подключения емкостного накопителя энергии, формы и материала обмотки, материала диска, геометрии расцепителя, глубины проникновения электромагнитной волны в диск, сил сопротивления.
Особенность срабатывания расцепителя заключается в том, что частота разрядного тока в контуре достаточно велика, поэтому учтена неравномерность распределения тока по сечению проводника. При расчетах активных сопротивлений, индуктивности рассеяния и взаимной индуктивности учитывалась глубину проникновения электромагнитной волны в диск. Кроме того, вследствие повышенной частоты разрядного тока в обмотке сильно выражены поверхностный эффект и эффект близости, если индуктор намотан медной лентой. Данное влияние взаимное, так как глубина проникновения электромагнитной волны в свою очередь влияет на значения электрических параметров схемы замещения. Неравномерность распределения тока по сечению проводника учтена эквивалентной глубиной проникновения электромагнитного поля в проводник.
В связи с особенностями конструкции низковольтных автоматических выключателей серии А3700, эффективно использование индукционно-динамических расцепителей с поворотным якорем. Электродинамический момент, развиваемый расцепителем, пропорционален производной от взаимной индуктивности по углу поворота подвижного элемента. В связи с этим в диссертационной работе решена задача определения взаимной индуктивности двух круговых витков и катушек, лежащих в плоскостях, расположенных под углом друг к другу.
Проведено экспериментальное исследование макетного образца расцепителя поворотного типа, которое позволило проверить достоверность разработанной математической модели, правильность алгоритмов и программ расчета динамических характеристик, оценить погрешность результатов численного расчета. При экспериментальном исследовании установлена закономерность влияния геометрических размеров и электрических параметров на быстродействие расцепителя и определена чувствительность времени срабатывания к этим факторам. Результаты позволили определить параметры, оптимизация которых целесообразна. Наиболее существенное влияние оказывают: параметры емкостного накопителя энергии, толщина диска подвижной части, сечение обмоточной ленты катушки, радиус удара подвижной части, радиус вращения подвижной части; радиус диска.
Оптимизация проведена методом ортогонального планирования эксперимента.
В результате замены электромагнитного дистанционного расцепителя на индукционно-динамический собственное время срабатывания автоматического выключателя уменьшилось с 10 мс до 5 мс. Индуктивность сетевых реакторов, применяемых для защиты полупроводниковых преобразователей в комплексе с быстродействующим автоматическим выключателем, уменьшается приблизительно в 3 раза, в зависимости от индуктивности трансформатора, что позволяет в 1,7 –,9 раза уменьшить массу меди в обмотках реактора и существенно снизить его стоимость.
Ключевые слова: токоограничивающий автоматический выключатель, индукционно-динамический расцепитель, полупроводниковый преобразователь, короткое замыкание, динамические характеристики.
Sereda A.G. “Induction-dynamic release optimization with the purpose of current-limiting ability increase of high-speeding circuit breaker”. - Manuscript.
The dissertation for Technical Science Candidate degree. Specialty 05.09.01. - Electric Machines and Apparatus. National Technical University “Kharkov Polytechnic Institute”, Kharkiv, 2001.
A problem of current-limiting ability increase of low-voltage high-speeding circuit breaker is dedicated. Circuit breakers are intended for electric equipment protection in short circuit behaviour. The limitation of short-circuit current amplitude and duration is reached by response time reduction of an automatic release by application of an induction-dynamic release.
In dissertation is designed: mathematical model of the rotary type inductive-dynamic release (IDR); dynamic characteristic calculation method of a rotary type IDR; two ring-type currents contour mutual inductance calculation method, at small turn angles of their planes; optimization algorithm of the rotary type inductive-dynamic release; the rotary type inductive-dynamic release design which allows to reduce a switch time of a high-speeding circuit breaker А3792БУ3 with 10 ms to 5 ms.
Key words: current-limiting high-speeding circuit breaker, inductive-dynamic release, semiconductor converter, short circuit, dynamic characteristic.