永磁直線電機(jī)操動的高壓斷路器控制技術(shù)研究.pdf

1、“智能電網(wǎng)”概念所代表的電力行業(yè)新方向日益受到人們的關(guān)注，它對斷路器等電力一次設(shè)備提出更高的性能要求。由于斷路器所保護(hù)設(shè)備的價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于斷路器本身，因而其可靠運(yùn)行能力一直是研制新型操動機(jī)構(gòu)的首要考慮因素。目前常用兩種操動機(jī)構(gòu):液壓操動機(jī)構(gòu)和彈簧操動機(jī)構(gòu)。液壓操動機(jī)構(gòu)出力大，一般應(yīng)用于電壓等級更高的場合，但是受到環(huán)境溫度的限制，并且需要實(shí)時(shí)監(jiān)測液壓油是否滲漏。彈簧操動機(jī)構(gòu)成本低，降低了制造工藝難度，但是由于零件眾多，存在著可靠性隱患。而當(dāng)

2、前研究的熱點(diǎn)永磁操動機(jī)構(gòu)，又難以克服應(yīng)用于高壓領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸。本文提出了高壓斷路器用永磁直線電機(jī)操動機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，利用圓筒型永磁直線電機(jī)直接驅(qū)動高壓斷路器滅弧室的開合。在分析斷路器滅弧室結(jié)構(gòu)和其技術(shù)指標(biāo)基礎(chǔ)上，提出控制目標(biāo)和控制要求，綜合選擇控制策略并搭建仿真模型，并基于TMS320F2812搭建了控制平臺，初步驗(yàn)證了該控制系統(tǒng)的可行性。本文的工作為進(jìn)一步將永磁直線電機(jī)應(yīng)用在高壓斷路器操動領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ)。
　　首先，介紹高壓斷路器

3、的背景，分析126kV自能式六氟化硫斷路器的分合閘過程，提出操動機(jī)構(gòu)的控制目標(biāo)和負(fù)載特性;在對電機(jī)的結(jié)構(gòu)、自感進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，建立電機(jī)的定子坐標(biāo)系、旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。
　　然后，介紹常用的永磁電機(jī)控制方法，結(jié)合本應(yīng)用對象選擇id=0的雙閉環(huán)解耦控制方案，在Matlab/Simulink中搭建仿真模型，并應(yīng)用自抗擾控制技術(shù)改進(jìn)控制性能;提出了便于移植自抗擾控制器到DSP等控制平臺的分段線性化的方法，仿真結(jié)果驗(yàn)證了自抗擾技術(shù)的