單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)可靠性研究.pdf

1、近些年來，同時(shí)具備永磁保持和電子控制功能的永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于真空斷路器上。并且隨著真空斷路器的發(fā)展，永磁機(jī)構(gòu)的可靠性也變得越來越重要。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)永磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)作特性做了大量的研究，但較少涉及其可靠性的評(píng)估與分析。
　　本文以應(yīng)用于12kV真空斷路器的單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，進(jìn)行單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)可靠性研究，用以評(píng)估各因素對(duì)單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)可靠性的影響，找到機(jī)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，并給出其可靠度的有效預(yù)測(cè)方法。
　　為了評(píng)估單穩(wěn)態(tài)

2、永磁機(jī)構(gòu)的可靠性，本文進(jìn)行了一系列可靠性試驗(yàn)，其中包括退磁試驗(yàn)、溫度試驗(yàn)和機(jī)械壽命試驗(yàn)。針對(duì)退磁試驗(yàn)，本文利用Ansoft電磁場(chǎng)仿真分析軟件建立了單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)的二維有限元模型，利用仿真模型確定了退磁試驗(yàn)電容容量，充電電壓等相關(guān)參數(shù)，并對(duì)機(jī)構(gòu)在分閘過程中磁場(chǎng)的變化情況進(jìn)行了仿真;同時(shí)，設(shè)計(jì)了能夠可靠有效實(shí)現(xiàn)電壓采集、分合閘控制及顯示功能的單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)控制器。針對(duì)溫度試驗(yàn)，選取7臺(tái)單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)量其合閘保持力的變化。針對(duì)機(jī)械

3、壽命試驗(yàn)，選取6臺(tái)單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)，觀測(cè)并記錄試驗(yàn)過程中機(jī)構(gòu)的故障，獲得單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)的失效信息。退磁試驗(yàn)證明了永磁機(jī)構(gòu)的永磁體在反向電流的影響下確有退磁現(xiàn)象，但是當(dāng)能量不足夠大時(shí)，永磁體的退磁影響很小，不會(huì)影響永磁機(jī)構(gòu)的正常工作。通過溫度試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，永磁機(jī)構(gòu)的合閘保持力隨溫度的升高而減小，進(jìn)而可能引起機(jī)構(gòu)的失效。依據(jù)機(jī)械壽命試驗(yàn)的結(jié)果及永磁機(jī)構(gòu)生產(chǎn)廠家統(tǒng)計(jì)的一些歷史數(shù)據(jù)，得到單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)的失效模式與影響分析結(jié)果。該結(jié)果可定性