Symulacja zmiennego pola magnetycznego w napędzie indukcyjno-dynamicznym

• Autorzy: Rodak M. , Borkowski P.

Warianty tytułu

EN

Magnetic field analysis of Inudctive Dynamic Drive

• Konferencja: Konferencja Naukowo-Techniczna "Problemy cieplne w elektrotechnice i elektrotechnologie" (IV, 18-20.09.2017 ; Konopnica, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wybrane wyniki symulacji elektromagnetycznej modelu 2D napędu indukcyjno-dynamicznego metodą elementu skończonego oraz badania dynamiki działania typowego członu zestykowego z takim napędem, stosowanym w ultraszybkich wyłącznikach próżniowych prądu stałego. Do symulacji wykorzystano pakiet oprogramowania Ansoft Maxwell 2D, natomiast do badań dynamiki działania napędu zastosowano kamerę szybką Photron APX umożliwiającą rejestrację ruchu obiektu z prędkością 250 000 kl/s. Pole magnetyczne powstałe w wyniku przepływu prądu przez cewkę napędu łącznika indukuje prądy wirowe w dysku wykonanym z materiału przewodzącego umieszczonym w niewielkiej odległości naprzeciw cewki. Oddziaływanie tych prądów wywołuje siłę elektrodynamiczną powodującą odrzut dysku od cewki. Duże impulsowe wartości prądu cewki powodują wystąpienie dużych impulsowych wartości sił oddziaływania na dysk i elementy ruchome łącznika z nim związane. Takie działanie umożliwia uzyskiwanie dużych przyspieszeń otwierania łącznika zestykowego – bardzo krótkich czasów własnych otwierania, nieosiągalnych w łącznikach klasycznych prądu stałego Przeanalizowano wpływ materiału dysku oraz częstotliwości prądu cewki na powstającą w napędzie siłę elektrodynamiczną.

EN

In this paper, the results of research about Inductive Dynamic Drive are shown. This kind of drive is necessary component in Ultra-Fast Hybrid Circuit Breakers, where properly cooperate with a Vacuum Chamber. Due to IDD is possible to improve specifications and turn–off time of breakers used in AC or DC circuits. Phenomena in this kind of actuator are complex and hard to analyze, predict and observe. This paper shows a result of electro- magnetic analysis using a 2D model of IDD in Finite Element Method software. Influence of frequency and magnitude of energizing current to repulsion force has been investigated. Repulsion force for different material of metal disc has been calculated. Paper contain a description of laboratory where is possible to check IDD specification.

Słowa kluczowe

PL

napęd indukcyjno-dynamiczny; cewka; prąd stały; wyłącznik

EN

Inductive Dynamic Drive; Thomson coil actuator; DC; circuit breaker

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 127
• Strony: 37--44
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz.

Twórcy

autor

Rodak M.

• Politechnika Łódzka, Katedra Aparatów Elektrycznych

autor

Borkowski P.

• Politechnika Łódzka, Katedra Aparatów Elektrycznych

Bibliografia

• [1] Weijie Wen i inni, Research on Operating Mechanism for Ultra-Fast 40.5-kV Vacuum Switches. IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 30, Issue 6, 2015, pp. 2553-2560.
• [2] Park S.H. i inni, Dynamic analysis of Thomson coil actuator for fast switch of HVDC circuit breaker. Electric Power Equipment Switching Technology (ICEPE-ST) 2015, pp. 425-430.
• [3] Chang Peng i inni, A Fast Mechanical Switch for Medium-Voltage Hybrid DC and AC Circuit Breakers. IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 52, Issue 4, 2016, pp. 2911-2918.
• [4] Wójcik F., Ultraszybkie wyłączanie silnoprądowych obwodów prądu stałego. Praca habilitacyjna, Wydawnictwo PŁ, ZN Nr 1071 (RN, z. 396), Łódź 2010.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).