[發明專利]永磁操作機構斷路器運動特性聯合仿真模型及其方法

有效

• 申請號: 201410176664.3
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN103970028B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 李斌;郝建成;于在明;李爽;李學斌;魯旭臣;韓洪剛;王雅楠
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產權代理有限公司21100
• 代理人: 何學軍

1.永磁操作機構斷路器運動特性聯合仿真模型，其特征在于，包括以下步驟：

第一，對永磁操作機構的主要零部件通過Ansoft Maxwell軟件進行電磁瞬態場仿真建模；

第二，對斷路器本體的主要零部件通過Adams軟件進行多體力學運動仿真建模；

第三，通過Matlab Simulink軟件建立多體力學運動仿真模型與Ansoft Simplorer控制模型之間的數據轉換模型；

第四，對斷路器控制系統各元件通過Ansoft Simplorer軟件進行控制系統仿真建模；

第五，將斷路器控制系統仿真模型、電磁瞬態場仿真模型和數據轉換模型，通過Ansoft Simplorer軟件整合，建立永磁操作機構斷路器運動特性聯合仿真模型。

2.根據權利要求1所述的永磁操作機構斷路器運動特性聯合仿真模型，其特征在于，所述的Ansoft Maxwell軟件進行電磁瞬態場仿真建模，包括磁軛、動鐵芯、永磁體和線圈的建模，并對模型中材料屬性、線圈匝數和個數、磁場方向、以及網格劃分進行了定義；

該建模是由非導磁端蓋（10）壓在導磁環（8）、永磁體（9）和磁軛（6）上；永磁體（6）包著線圈骨架（4）和永磁體（9）；線圈骨架（4）包著線圈（5）；軸套（2）壓在主軸（1）和導磁端蓋（3）上，導磁端蓋（3）壓在線圈骨架（4）上，動鐵芯（7）在主軸（1）、軸套（2）、導磁端蓋（3）、線圈骨架（4）、導磁環（8）和非導磁端蓋（10）以內。

3.根據權利要求1所述的永磁操作機構斷路器運動特性聯合仿真模型，其特征在于，所述的電磁瞬態場仿真建模設置允許與Ansoft Simplorer軟件進行聯合仿真。

4.根據權利要求1所述的永磁操作機構斷路器運動特性聯合仿真模型，其特征在于，所述的Adams軟件進行多體力學運動仿真建模，包括靜觸頭、動觸頭、觸頭彈簧 、分閘彈簧、驅動桿 、滅弧室、絕緣拉桿、連接板、永磁操作機構的建模，并根據斷路器各部件的相互運動關系，對施加約束、作用力、材料性能進行了定義；

其中：靜觸頭（11）和動觸頭（12）設在滅弧室（16）內，滅弧室（16）與靜觸頭（11）相連接；動觸頭（12）與絕緣拉桿（17）相連接；絕緣拉桿（17）的兩端分別連接動觸頭（12）和連接板（18）；連接板（18）與驅動桿（15）相連接；驅動桿（15）與分閘彈簧（14）和永磁機構（19）相連接。

5.根據權利要求1所述的永磁操作機構斷路器運動特性聯合仿真模型，其特征在于，所述的Matlab Simulink軟件建立了多體力學運動仿真模型與Ansoft Simplorer控制模型之間的數據轉換模型，包括拉桿位移、驅動桿位移、反力、動觸頭狀態和歸算的質量。

6.根據權利要求1所述的永磁操作機構斷路器運動特性聯合仿真模型，其特征在于，所述的Ansoft Simplorer軟件進行控制系統仿真建模，包括等效后的電容、電阻和接觸器。

7.根據權利要求1所述的永磁操作機構斷路器運動特性聯合仿真模型，其特征在于，所述的Ansoft Simplorer軟件建立永磁操作機構斷路器運動特性聯合仿真模型，包括斷路器控制系統仿真模型、電磁瞬態場仿真模型和數據轉換模型。