田海波，蘇秀蘋，李 健

（1.河北工業(yè)大學(xué) 省部共建電工裝備可靠性與智能化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300130；2.河北工業(yè)大學(xué) 實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心，天津300401）

0 引言

雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)（ATSE）是由一個(gè)（或幾個(gè)）轉(zhuǎn)換開關(guān)電器和其它必需的電器組成，用于檢測(cè)電源電路，并將一個(gè)或多個(gè)負(fù)載電路從一個(gè)電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)電源的電器[1]．雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)得到非常廣泛地應(yīng)用，例如ATSE常應(yīng)用在工廠、醫(yī)院、銀行等對(duì)供電質(zhì)量、安全性和可靠性要求較高的重要用電場(chǎng)合．本文研究的雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)具有新的結(jié)構(gòu)形式，屬于PC一體式雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，主要由電磁機(jī)構(gòu)、操作機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成．晶閘管將交流電整流成直流電供控制系統(tǒng)使用，當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到常用電源側(cè)出現(xiàn)過載、短路、斷相、失壓、欠壓、過壓和頻率異常等情況時(shí)，控制系統(tǒng)就將控制信號(hào)經(jīng)電路放大后輸出到執(zhí)行器．通過電磁機(jī)構(gòu)中動(dòng)靜鐵心的吸合來(lái)實(shí)現(xiàn)連桿和杠桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)，連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)作將傳動(dòng)力傳遞給凸輪和主軸，再通過凸輪和主軸轉(zhuǎn)換帶動(dòng)觸頭將負(fù)載切換到備用電源，保證用電設(shè)備連續(xù)可靠供電．而電磁機(jī)構(gòu)性能的高低對(duì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的性能影響很大，因此為了保證雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的可靠性，對(duì)電網(wǎng)電壓下電磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性和最佳合閘相角的分析尤為重要．國(guó)內(nèi)對(duì)雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行了一些研究，文獻(xiàn) [2]分析了繼電器電磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性和熱，利用電磁場(chǎng)和熱場(chǎng)耦合的方法建模，通過有限元軟件對(duì)電磁機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了仿真并且考慮了自身發(fā)熱的影響，提高了仿真結(jié)果的準(zhǔn)確度．文獻(xiàn) [3]利用ADAMS對(duì)直流斷路器電磁機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)分合特性進(jìn)行了仿真分析，分析得到機(jī)械特性曲線，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性．文獻(xiàn) [4]仿真分析了合閘相角對(duì)電動(dòng)機(jī)全壓直接起動(dòng)電流最大峰值的影響，得出合閘相角不同，三相起動(dòng)電流最大峰值的變化率不同．文獻(xiàn) [5]利用二級(jí)模糊綜合評(píng)判技術(shù)確定交流接觸器的最佳合閘相角，降低了動(dòng)靜鐵心的碰撞能量，提高了接觸器的機(jī)械壽命.文獻(xiàn) [6]采用智能控制實(shí)現(xiàn)接觸器在最優(yōu)相角下合閘，提高了接觸器的機(jī)械壽命和電壽命.文獻(xiàn) [7]研究了含有自耦調(diào)壓器、變壓器元件的試驗(yàn)電路的非周期直流分量與合閘相角的關(guān)系，使試驗(yàn)電流中無(wú)周期直流分量的問題得到解決.文獻(xiàn) [8]分析了雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電磁機(jī)構(gòu)的反力特性，提出了具有創(chuàng)新性和可行性的動(dòng)力學(xué)仿真分析方法和反力解析法，為研究電磁機(jī)構(gòu)反力特性提供了很好的借鑒.文獻(xiàn) [9]利用Matlab分析了接觸器的電磁機(jī)構(gòu)動(dòng)鐵心和動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律提出了一種在接觸器合閘全過程中電壓智能調(diào)節(jié)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了合閘過程中電壓的智能調(diào)節(jié).國(guó)外對(duì)雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)也開展了相關(guān)的研究，文獻(xiàn) [10]設(shè)計(jì)了一款10kVA-50A的自動(dòng)靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)模塊，將模塊和半導(dǎo)體組件結(jié)合，提高了響應(yīng)速度，當(dāng)有故障時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)快速轉(zhuǎn)換，有效地保護(hù)了負(fù)載，提高了雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的可靠性.文獻(xiàn) [11]研究了一款新型的使用IEC61850通信協(xié)議的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，將其用在智能電網(wǎng)中，能夠記錄自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)運(yùn)行過程中的各種信息.雖然近幾年來(lái)有對(duì)于電磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性和合閘相角的研究，但是很少有人研究電網(wǎng)電壓的波動(dòng)對(duì)雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電磁機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性產(chǎn)生的影響.電磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性受到電源電壓接通時(shí)刻合閘相角的影響，因此本文研究電磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性，找出電網(wǎng)電壓下最佳的合閘相角范圍.利用虛擬樣機(jī)代替物理樣機(jī)，能夠方便改變參數(shù)，不但可以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，而且可以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期.本文利用ADAMS進(jìn)行仿真分析不同電壓幅值和不同合閘相角下產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)特性以找到最佳的合閘相角范圍來(lái)提高電網(wǎng)電壓下雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電磁機(jī)構(gòu)的性能.由于電網(wǎng)電壓的變化范圍受到多方面的影響，諸如用電負(fù)荷、電網(wǎng)供電容量、供電地區(qū)、輸配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性等，使得電網(wǎng)電壓的波動(dòng)范圍通常在±15%左右[12]，因此本文研究的電磁機(jī)構(gòu)電壓的波動(dòng)范圍在±15%.

1 雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電磁機(jī)構(gòu)工作原理

電磁機(jī)構(gòu)是由動(dòng)鐵心、靜鐵心、電磁線圈組成的，它的作用是將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并帶動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)換.電磁機(jī)構(gòu)內(nèi)部具有線圈骨架，其上纏繞一定匝數(shù)的勵(lì)磁線圈.勵(lì)磁線圈通電后在線圈內(nèi)部產(chǎn)生勵(lì)磁電流進(jìn)而在其周圍形成一定強(qiáng)度的磁場(chǎng)，鐵心被磁化后受到電磁吸力作用開始做機(jī)械運(yùn)動(dòng)，該電磁機(jī)構(gòu)模型如圖1所示.

由機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)可知，動(dòng)鐵心吸合過程的運(yùn)動(dòng)方程為其中：Fx（t）為動(dòng)鐵心受到的吸力；Ff（t）為動(dòng)鐵心受到的反力；m為鐵心質(zhì)量；a為鐵心吸合加速度；v為鐵心吸合速度；x為鐵心行程.

由公式（1）可以得出，動(dòng)鐵心的吸合過程實(shí)質(zhì)就是動(dòng)鐵心受到電磁吸力克服機(jī)構(gòu)反作用力，運(yùn)動(dòng)至靜鐵心的過程.在動(dòng)鐵心吸合的過程中，電流、磁鏈和吸力是不斷變化的，其中線圈等效電感也是不斷變化的.設(shè)電源電壓為u（t）、線圈內(nèi)動(dòng)態(tài)電流為i（t）、線圈電阻為R、磁鏈為ψ、線圈等效電感為L(zhǎng)，由電壓平衡方程式得出

圖1 電磁機(jī)構(gòu)模型圖Fig.1 Diagram of electromagnetic mechanism model

2 不同電壓幅值和不同合閘相角下動(dòng)態(tài)特性仿真分析

利用三維制圖軟件Pro/E建立雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的三維實(shí)體模型，利用ADAMS/View提供的模型數(shù)據(jù)交換接口導(dǎo)入ADAMS中，將導(dǎo)入的模型進(jìn)行進(jìn)一步加工處理.設(shè)置軟件的工作環(huán)境、編輯構(gòu)件的屬性信息以及對(duì)模型添加約束和載荷等，使模型的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)最終和實(shí)體樣機(jī)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)一致.基于該模型分別在不同電壓不同的合閘相角下仿真分析電磁機(jī)構(gòu)的電流特性、速度特性和時(shí)間特性等.

2.1 電流特性

本文分別對(duì)電網(wǎng)電壓下限，額定電壓，電網(wǎng)電壓上限時(shí)不同合閘相角情況下電流特性進(jìn)行了仿真，得到電流隨時(shí)間變化的曲線如圖2、圖4、圖6所示.

1） 電網(wǎng)電壓下限 （187 V） 時(shí)

電壓為187 V，合閘相角θ分別為 0°、30°、60°、90°、120°和 150°時(shí)，電流隨時(shí)間變化曲線如圖2所示.

動(dòng)作電流是指當(dāng)電磁吸力等于彈簧反力時(shí)所對(duì)應(yīng)的電流值，當(dāng)電流增長(zhǎng)到動(dòng)作電流時(shí)動(dòng)鐵心開始向下運(yùn)動(dòng).將彈簧初始反力（彈簧初始反力大小為153 N）和電磁吸力畫在同一張圖上，如圖3所示.

反力和電磁吸力第一次相交的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)是相對(duì)應(yīng)的合閘相角下的觸動(dòng)時(shí)間.通過觸動(dòng)時(shí)間在圖2上得出動(dòng)作電流值，值為9.5 A.

從圖 2 可以看出合閘相角為 60°-30°-0°-150°-120°-90°順序依次達(dá)到動(dòng)作電流值，圖3中也是按這個(gè)順序電磁吸力和彈簧初始反力依次相交，圖2和圖3的結(jié)果相符.

2） 額定電壓 （220 V） 時(shí)

電壓為220 V，合閘相角θ分別為 0°、30°、60°、90°、120°和 150°時(shí)，電流隨時(shí)間變化曲線如圖4所示.

圖2 187 V不同合閘相角下電流變化曲線Fig.2 Current curves at different closing angles of 187 V

圖3 187 V不同合閘相角下電磁吸力和反力變化曲線Fig.3 Electromagnetic force and reaction force curves at different closing angles of 187 V

電磁吸力隨時(shí)間變化曲線如圖5所示.

額定電壓下，從圖4中得到合閘相角是60°-30°-0°-150°-120°-90°的順序依次達(dá)到動(dòng)作電流值，圖 5中也是這個(gè)順序電磁吸力和彈簧初始反力依次相交.額定電壓時(shí)達(dá)到動(dòng)作電流值的順序和電網(wǎng)電壓下限時(shí)達(dá)到動(dòng)作電流值的順序相同.

3） 電網(wǎng)電壓上限 （253 V） 時(shí)

電壓為253 V，合閘相角θ分別為0°、30°、60°、90°、120°和150°時(shí)，電流隨時(shí)間變化曲線如圖6所示.

電磁吸力隨時(shí)間變化曲線如圖7所示.

電網(wǎng)電壓上限時(shí)，從圖6中得到合閘相角是60°-90°-30°-0°-150°-120°的順序依次達(dá)到動(dòng)作電流值，圖7中也是這個(gè)順序電磁吸力和彈簧初始反力依次相交，電網(wǎng)電壓上限的順序和電網(wǎng)電壓下限、額定電壓時(shí)的順序不同.首先達(dá)到動(dòng)作電流的合閘相角的觸動(dòng)時(shí)間越短，電磁機(jī)構(gòu)反映越迅速，從中可以得出電網(wǎng)電壓下60°合閘相角時(shí)電磁機(jī)構(gòu)反映最迅速.雖然60°時(shí)的觸動(dòng)時(shí)間最短，但是由于60°時(shí)的電流上升的不是最快的，故電磁機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不是最短的.

2.2 速度特性

如圖8～圖10所示分別為電網(wǎng)電壓下限、額定電壓、電網(wǎng)電壓上限3種情況時(shí)不同合閘相角下動(dòng)鐵心吸合速度隨時(shí)間變化的曲線.

1） 電網(wǎng)電壓下限 （187 V） 時(shí)

電壓為187 V，合閘相角θ分別為0°、30°、60°、90°、120°和150°時(shí)，鐵心吸合速度隨時(shí)間變化曲線如圖8所示.

電壓 220 V，合閘相角 θ分別為 0°、30°、60°、90°、120°和150°時(shí)，鐵心吸合速度隨時(shí)間變化曲線如圖9所示.

3） 電網(wǎng)電壓上限 （253 V） 時(shí)

圖4 220 V不同合閘相角下電流變化曲線Fig.4 Current curves at different closing angles of 220 V

圖5 220 V不同合閘相角下電磁吸力和反力變化曲線Fig.5 Electromagnetic force and reaction force curves at different closing angles of 220 V

圖6 253 V不同合閘相角下電流變化曲線Fig.6 Current curves at different closing angles of 253 V

圖7 253 V不同合閘相角下電磁吸力和反力變化曲線Fig.7 Electromagnetic force and reaction force curves at different closing angles of 253 V

圖8 187 V不同合閘相角下動(dòng)鐵心吸合速度變化曲線Fig.8 Velocity curves of the moving core at different closing angles of 187 V

電壓為253 V，合閘相角θ分別為0°、30°、60°、90°、120°和 150°時(shí)，鐵心吸合速度隨時(shí)間變化曲線如圖10所示．

為更好得觀察動(dòng)靜鐵心吸合時(shí)的碰撞速度變化規(guī)律，將不同電壓不同合閘相角下動(dòng)靜鐵心的碰撞速度曲線畫在同一張圖上，如圖11所示.

電磁機(jī)構(gòu)接通電源后，動(dòng)鐵心受到電磁吸力和反力彈簧的共同作用，向靜鐵心移動(dòng).當(dāng)動(dòng)靜鐵心接觸時(shí)，發(fā)生碰撞和彈跳，這些碰撞和彈跳會(huì)影響電磁機(jī)構(gòu)的機(jī)械壽命.碰撞速度越大就會(huì)使電磁機(jī)構(gòu)的損耗越大，因此研究電網(wǎng)電壓下動(dòng)靜鐵心的碰撞速度可以提高電磁機(jī)構(gòu)的機(jī)械壽命.由圖11可知，電壓越高，碰撞速度越大，額定電壓和電網(wǎng)電壓下限時(shí)相比于電網(wǎng)電壓上限時(shí)動(dòng)靜鐵心的碰撞速度變化不是很大.電網(wǎng)電壓上限時(shí)碰撞速度變化趨勢(shì)是降-升-降的變化規(guī)律，在60°時(shí)出現(xiàn)了1個(gè)最小值，在120°時(shí)出現(xiàn)最大值.考慮到電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，當(dāng)合閘相角為30°～75°時(shí)有利于提高電磁機(jī)構(gòu)的機(jī)械壽命.

2.3 時(shí)間特性

如圖12～圖14所示分別為電網(wǎng)電壓下限、額定電壓、電網(wǎng)電壓上限3種情況時(shí)不同合閘相角下動(dòng)靜鐵心氣隙隨時(shí)間變化的曲線.

采用均勻設(shè)計(jì)法安排實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先確定實(shí)驗(yàn)因素，而后選取均勻設(shè)計(jì)表，選取的均勻設(shè)計(jì)表的列數(shù)必須多于實(shí)驗(yàn)的因素?cái)?shù)目。根據(jù)均勻設(shè)計(jì)使用表和實(shí)驗(yàn)因素安排實(shí)驗(yàn)。因素水平數(shù)目選取得過多或過少均會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生不利影響，因此，因素水平數(shù)目需根據(jù)參數(shù)的變化范圍合理選取。

1） 電網(wǎng)電壓下限 （187 V） 時(shí)

電壓為187 V，合閘相角θ分別為0°、30°、60°、90°、120°和 150°時(shí)，動(dòng)靜鐵心間氣隙隨時(shí)間變化曲線如圖12所示.

結(jié)合圖12和電網(wǎng)電壓下限時(shí)的電流特性，得出雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)在電網(wǎng)電壓下限不同合閘相角下，動(dòng)靜鐵心觸動(dòng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)時(shí)間和吸合時(shí)間如表1所示.

2） 額定電壓 （220 V） 時(shí)

電壓為220 V，合閘相角θ分別為0°、30°、60°、90°、120°和 150°時(shí)，動(dòng)靜鐵心間氣隙隨時(shí)間變化曲線如圖13所示．

結(jié)合圖13和額定電壓時(shí)的電流特性，得出雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)在額定電壓不同合閘相角下，動(dòng)靜鐵心觸動(dòng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)時(shí)間和吸合時(shí)間如表2所示．

3） 電網(wǎng)電壓上限 （253 V） 時(shí)

電壓為253 V，合閘相角θ分別為0°、30°、60°、90°、120°和 150°時(shí)，動(dòng)靜鐵心間氣隙隨時(shí)間變化曲線如圖14所示．

圖9 220 V不同合閘相角下動(dòng)鐵心吸合速度變化曲線Fig.9 Velocity curves of the moving core at different closing angles of 220 V

圖10 253 V不同合閘相角下動(dòng)鐵心吸合速度變化曲線Fig.10 Velocity curves of the moving core at different closing angles of 253 V

圖11 不同電壓不同合閘相角下動(dòng)鐵心碰撞速度變化曲線Fig.11 Collision velocity curves of the moving core at different closing angles and votages

表1 187 V不同合閘相角下動(dòng)鐵心吸合時(shí)間和運(yùn)動(dòng)時(shí)間Tab.1 The actuation time and movement time of moving core at different closing angles of 187 V

圖12 187 V不同合閘相角下動(dòng)靜鐵心間氣隙變化曲線Fig.12 Air gap curves of the moving and static core at different closing angles of 187 V

表2 220 V不同合閘相角下動(dòng)鐵心吸合時(shí)間和運(yùn)動(dòng)時(shí)間Tab.2 The actuation time and movement time of moving core at different closing angles of 220 V

結(jié)合圖14和電網(wǎng)電壓上限時(shí)的電流特性，得出雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)在電網(wǎng)電壓上限不同合閘相角下，動(dòng)靜鐵心觸動(dòng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)時(shí)間和吸合時(shí)間如表3所示．

3 合閘相角范圍分析

電網(wǎng)電壓下電磁機(jī)構(gòu)的特性受到的I2t特性和吸合速度的共同影響，結(jié)合I2t特性和速度特性的共同影響分析合閘相角的最佳范圍.

1） I2t特性分析

由表1、表2、表3分析可知，不同的電壓，不同的合閘相角對(duì)動(dòng)靜鐵心的吸合過程有不同的影響.由于控制合閘的電路是由晶閘管組成的，晶閘管長(zhǎng)時(shí)間通大電流時(shí)發(fā)熱量很大，會(huì)造成晶閘管損壞，所以電磁鐵的吸合時(shí)間的長(zhǎng)短和通過電流的大小對(duì)晶閘管的發(fā)熱量有影響.為了更直接地觀察吸合時(shí)間和I2t特性的變化規(guī)律將它們用折線圖表示出來(lái)，如圖15所示.I2t的計(jì)算公式為：

圖13 220 V不同合閘相角下動(dòng)靜鐵心間氣隙變化曲線Fig.13 Air gap curves of the moving and static core at different closing angles of 220 V

圖14 253 V不同合閘相角下動(dòng)靜鐵心間氣隙變化曲線Fig.14 Air gap curves of the moving and static core at different closing angles of 253 V

表3 253 V不同合閘相角下動(dòng)鐵心吸合時(shí)間和運(yùn)動(dòng)時(shí)間Tab.3 The actuation time and movement time of moving core at different closing angles of 253 V

其中：tx為動(dòng)鐵心的吸合時(shí)間；I為電流的有效值；i為電流的瞬時(shí)值.圖中實(shí)線代表I2t特性，虛線代表動(dòng)鐵心的吸合時(shí)間.

由圖15可以看出在額定電壓和電網(wǎng)電壓上限時(shí)電磁鐵的吸合時(shí)間和I2t的值相比于電網(wǎng)電壓下限時(shí)變化不是很明顯，在電網(wǎng)電壓下限的情況下，電磁鐵的吸合時(shí)間和I2t的值先降后升，在120°時(shí)出現(xiàn)了最小值.考慮到電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，選擇合閘相角為105°-135°時(shí)有利于提高雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)控制模塊的壽命.

2）綜合考慮I2t特性與速度特性最佳合閘相角分析

經(jīng)過綜合考慮電網(wǎng)電壓下電磁鐵的性能，將電網(wǎng)電壓下不同合閘相角時(shí)的I2t特性與速度特性畫在一張圖上，如圖16所示.實(shí)線代表I2t特性，虛線代表動(dòng)靜鐵心的碰撞速度.

由圖16分析可知，電網(wǎng)電壓下限時(shí)的I2t值相比于額定電壓和電網(wǎng)電壓上限時(shí)的值變化比較明顯，變化趨勢(shì)先降后升，在120°時(shí)出現(xiàn)最小值.電網(wǎng)電壓上限時(shí)動(dòng)靜鐵心的碰撞速度相比于電網(wǎng)電壓下限和額定電壓時(shí)變化比較明顯，變化趨勢(shì)先降后升再降，在60°時(shí)出現(xiàn)最小值，120°時(shí)出現(xiàn)最大值.綜合考慮雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)控制模塊的壽命和電磁機(jī)構(gòu)的機(jī)械壽命，在電網(wǎng)電壓下選擇合閘相角范圍為30°～75°時(shí)有利于提高自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的整體性能.

4 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)電網(wǎng)電壓下新型雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電磁機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析.利用ADAMS進(jìn)行仿真分析在不同電壓幅值和合閘相角下產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)特性.考慮到電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，分析了動(dòng)鐵心吸合時(shí)的碰撞速度對(duì)電磁機(jī)構(gòu)的影響，找出最佳的合閘相角范圍為30°～75°，為提高電磁機(jī)構(gòu)的機(jī)械壽命提供了依據(jù).分析了I2t特性和動(dòng)鐵心的吸合時(shí)間，給出了電網(wǎng)電壓下最佳的合閘相角范圍為105°～135°，為減少雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)控制電路中晶閘管的發(fā)熱和提高雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)控制模塊的壽命提供了依據(jù).結(jié)合I2t特性和速度特性，給出電網(wǎng)電壓下最佳的合閘相角范圍為30°～75°，提高了雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電磁機(jī)構(gòu)的綜合性能.為下一步研究電網(wǎng)電壓下雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的選相合閘裝置提供了理論依據(jù).

圖15 不同電壓、不同相角下電磁機(jī)構(gòu)的吸合時(shí)間和I2t特性Fig.15 The pick-up time and I2t characteristics of electromagnetic mechanism at different voltages and different phase angles

圖16 不同電壓、不同相角下電磁機(jī)構(gòu)I2t特性和速度特性Fig.16 I2t and velocity characteristics of electromagnetic mechanism at different voltages and different phase angles

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