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《沈阳工业大学》 2005年
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成套电器内部场域仿真分析软件包的开发

褚明娟  
【摘要】:本文以ANSYS软件为平台,以低压母线槽系统、真空断路器及永磁操动机构为对象,开发了成套电器内部场域仿真分析软件包的主要模块—场域计算模块。 首先论述了开发成套电器内部场域仿真分析软件包的目的意义、成套电器内部场域仿真分析的现状和趋势、本文研究的主要内容及要解决的关键问题。文章运用大量篇幅研究了低压母线槽两个系列(LD、XL)的电磁、结构及热性能计算模块的开发;同时在开发温度场计算模块时,为了考虑接触电阻的存在,进行了接触电阻的测量;为了验证仿真模块计算的准确性,进行了温升试验;另外开发了真空断路器和永磁操动机构的电磁计算模块;最后,论述了场域仿真分析模块参数化的形成过程。 对低压母线槽的绝缘特性,分析计算了单相对地耐压和相间耐压两种情况的静电场,形成了参数化的电场计算模块。对低压母线槽的力学性能,本文运用了磁-结构耦合分析的方法,大量运用ANSYS的apdl语言,编制了计算程序,得出母线槽在三相对地短路情况下所受的最大电动力及X方向的最大位移,形成了磁-结构耦合分析模块。对空气绝缘型母线槽(LD系列)的热性能,采用磁-流-热三场耦合的方法,由磁场得出的焦耳热利用间接耦合的方法作为流场分析的载荷,流场与温度场进行直接耦合,得出温度场分布;对密集型(XL系列)母线槽的热性能,采用磁-热耦合的方法,由磁场分析得出的焦耳热作为热分析的载荷,得出温度场分布。两种模型的计算结果均与试验结果进行了比较,误差较小,同时由于编制的是参数化程序,分析了母线槽尺寸变化对其电磁及热性能的影响,形成了母线槽的温度场分析模块。此方法对其他电器设备的热性能分析有一定的参考价值。 同时本文还计算分析了两种结构真空灭弧室的电场及真空断路器的相间绝缘问题,单稳态永磁操动机构的静磁特性,形成了永磁机构与真空断路器的电磁计算模块。
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TM59;TP311.52

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