高速直流断路器磁脱扣器调节特性分析

2025-09-29 百科知识版权反馈

【摘要】：利用上述仿真方法，计算不同dc和L0组合情况下的脱扣电流整定值，可以得到该脱扣器的脱扣电流调节特性曲线。图4-25为方案1的脱扣电流调节特性曲线。表4-6与表4-7对比了上述两种方案的调节特性参数。方案1中各档的皮尔逊相关系数都比方案2中的皮尔逊相关系数更接近于1，故方案1线性度较好。

利用上述仿真方法，计算不同d_c和L₀组合情况下的脱扣电流整定值（I_t），可以得到该脱扣器的脱扣电流调节特性曲线。

图4-25为方案1的脱扣电流调节特性曲线。可以看出当d_c=0时，通过L₀调节脱扣电流的线性范围约为（2～7kA），而当d_c=∞，其线性调节范围约为（6～11kA），因为在（2～6kA）范围内，其调节曲线的线性度较差，故将其舍弃。另一方面，根据GB/T 1972—2005，每个碟片弹簧的正常工作的最大压缩长度为0.75h₀，故该碟片弹簧组最大压缩长度为0.75h₀×N=34.65mm，故舍弃L₀>30mm所对应的调节范围。综上所述，方案1的总调节范围为（2～10kA）。当所需脱扣电流在（2～6kA）时，首先插入铁核，再连续调节L₀至指定值；当所需脱扣电流在（6～10kA）时，首先移除铁核，再连续调节L₀。

同样地，方案2的脱扣电流调节特性曲线如图4-26所示，当L₀预设值由11.2mm增加至27.9mm时，脱扣电流的线性调节范围由（3～4kA）改变为（6～7kA），所以方案2的脱扣电流总调节范围为（3～7kA）。从图4-26还可以看出，当d_c>35mm时，调节曲线非线性非常明显，这是因为d_c>35mm，铁核即将被移出轭铁，此时电磁铁磁阻随d_c变化得越来越快，故d_c>35mm所对应的调节范围也被舍弃。表4-6与表4-7对比了上述两种方案的调节特性参数。

图4-25 方案1的脱扣电流调节曲线

图4-26 方案2的脱扣电流调节曲线

表4-6 方案1的脱扣电流调节特性参数

表4-7 方案2的脱扣电流调节特性参数

1）调节方案复杂度方案1将脱扣电流调节范围分为两档，而方案2分为四档，故方案2较为复杂。(https://www.chuimin.cn)

2）调节范围方案1的总线性调节范围为（2～10kA），大于方案2的总线性调节范围（3～7kA）；且方案1的每档调节范围为4kA，方案2只有1kA。故方案1的调节范围较大。

3）易操作性方案1连续调节L₀时，需克服弹簧反力；而方案2连续调节d_c时，几乎没有阻力，更易实现电机自动控制。

4）调节线性度（P）调节方案线性度是调节特性中的重要参数，引入皮尔逊相关系数来定量计算线性调节范围内调节特性曲线的线性度，如公式（4-16）所示。

其中（X_i，Y_i）为点i的坐标，和分别是X_i和Y_i的平均值，N为数据点总数。方案1中各档的皮尔逊相关系数都比方案2中的皮尔逊相关系数更接近于1，故方案1线性度较好。不过从图4-26中可以发现，方案2中各档调节曲线非线性相近，可以采用统一的非线性刻度矫正调节曲线。

5）调节分度值（D_v）调节分度值极大地影响着调节精度，方案1中D_v平均值约为192A/mm，约为方案2的6倍，故方案1更易引入调节误差。

由此可以看出：预设铁核位移（d_c），继而连续调节弹簧预压缩量（L₀）的调节方案具有方法简单，调节范围大，线性度高的特点，适用于大范围调节脱扣电流的场合。预设L₀，继而连续调节d_c的方案具有调节分度值低，调节反力小的特点，通过搭配非线性刻度，减小调节误差，可用于微型电机自动调节或调节精度要求较高的场合。

高速直流断路器磁脱扣器调节特性分析

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