ОСОБЕННОСТИ ДИНАМИКИ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО ИНДУКЦИОННО-ДИНАМИЧЕСКОГО ПРИВОДА С БИСТАБИЛЬНЫМ ФИКСАТОРОМ ПОЛОЖЕНИЯ КОНТАКТОВ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ НА БАЗЕ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ

Автор(и)

  • E. I. Baida Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт" http://orcid.org/0000-0003-0297-328X
  • V. V. Lytvynenko Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт"
  • A. A. Chepeliuk Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт"

DOI:

https://doi.org/10.20998/2074-272X.2020.1.01

Ключові слова:

индукционно-динамический привод, бистабильный фиксатор, постоянные магниты

Анотація

В статье исследована оригинальная математическая модель быстродействующего индукционно-динамического привода выключателя с бистабильным фиксатором с двумя катушками на базе постоянных магнитов. Индукционно-динамические механизмы, известные в иностранной литературе как Thomson-drive, применяются в качестве привода выключателей постоянного тока благодаря высокому быстродействию, простоте и надежности конструкции. Целью статьи является анализ принципиальной возможности создания коммутационного аппарата с индукционно-динамическим приводом на базе математической модели, что позволяет повысить надежность работы всего механизма и существенно упростить конструкцию. Рассматривается возможность создания предлагаемого комбинированного приводного механизма и определение основных направлений дальнейших исследований с целью получения опытных образцов. Конструкция исследуемого индукционно-динамического привода ранее в литературе не рассматривалась. Решаемая задача является мультифизической, включающей расчет: статического магнитного поля; электрической цепи с учетом изменения напряжения на конденсаторе и наведенной в катушках противо-ЭДС; динамики движения якорей бистабильного фиксатора и привода с учетом изменения массы; нестационарного электромагнитного поля в неоднородной нелинейной среде с учетом постоянных магнитов и движения проводящих тел в электромагнитном поле. Направления дальнейших исследований представляются в виде оптимизации геометрии, параметров катушек привода и конденсаторов, геометрии бистабильного механизма, объема и остаточной индукции постоянных магнитов для обеспечения требуемых значений быстродействия, контактного нажатия и габаритов аппарата.

Посилання

Bolyukh V.F., Schukin I.S. Investigation of thermal processes in a linear pulse-induction electromechanical converter of cyclic action. Electrical engineering & electromechanics, 2017, no.5, pp. 14-22. doi: 10.20998/2074-272X.2017.5.02.

Baida E.I. Mathematical modeling of induction-dynamic systems. Electrical engineering & electromechanics, 2009, no.5, pp. 13-16. (Rus).

Bissal A. On the design of ultra-fast electromechanical Actuators. Licentiate thesis, monograph. ElectromagneticEngineeringSchool of Electrical Engineering,Stockholm,Sweden, 2013. 68 p.

Wen W., Huang Y., Al-Dweikat M., Zhang Z., Cheng T., Gao S., Liu W. Research on operating mechanism for ultra-fast 40.5-kV vacuum switches. IEEE Transactions on Power Delivery, 2015, vol.30, no.6, pp. 2553-2560. doi: 10.1109/tpwrd.2015.2409122.

Aleksandrov G.N., Borisov V.V., Ivanov V.A. Teoriia elektricheskikh apparatov [Theory of electrical apparatus].Moscow, Vysshaia shkola Publ., 1985. 312 p. (Rus).

Baida E.I., Volkova O.G. Mathematical model of a quick-driving actuator of an automatic switch with an instant-dynamic and bistable mechanism. Electrical Engineering and Power Engineering, 2018, no.1, pp. 30-39. doi: 10.15588/1607-6761-2018-1-4.

Meyer J.-M., Rufer A. A DC hybrid circuit breaker with ultra fast contact opening and integrated gate-commutated thyristors (IGCT). IEEE Transactions on Power Delivery, 2006, vol.21, no.2, pp. 646-651. doi: 10.1109/tpwrd.2006.870981.

Wang Z., Sun L., He S., Geng Y., Liu Z. A permanent magnetic actuator for 126 kV vacuum circuit breakers. IEEE Transactions on Magnetics, 2014, vol.50, no.3, pp. 129-135. doi: 10.1109/tmag.2013.2284251.

Young-woo Jeong, Seok-won Lee, Young-geun Kim, and Hyun-wook Lee. High-speed AC circuit breaker and high-speed OCR. 22nd International Conference and Exhibition on Electricity Distribution (CIRED 2013). Stockholm, 2013. pp. 1215-1218. doi: 10.1049/cp.2013.0834.

Klymenko B.V. Forsirovannye elektromagnitnye sistemy. [Forced electromagnetic systems]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1989. 160 p. (Rus).

Baida E.I. A mathematical model of calculation the dynamics of two-position electromagnetic actuators of medium voltage vacuum circuit breakers. Journal of scientific publications of graduate students and doctoral students, 2013, no.1, pp. 136-141. (Rus).

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-02-19

Як цитувати

Baida, E. I., Lytvynenko, V. V., & Chepeliuk, A. A. (2020). ОСОБЕННОСТИ ДИНАМИКИ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО ИНДУКЦИОННО-ДИНАМИЧЕСКОГО ПРИВОДА С БИСТАБИЛЬНЫМ ФИКСАТОРОМ ПОЛОЖЕНИЯ КОНТАКТОВ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ НА БАЗЕ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ. Електротехніка і Електромеханіка, (1), 3–9. https://doi.org/10.20998/2074-272X.2020.1.01

Номер

Розділ

Електричні машини та апарати

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають

1 2 > >>