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基于智能材料的断路器自动重合闸装置驱动单元设计与优化开题报告

 2020-03-13 09:35:23  

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1目的及意义

目前,随着我国智能电网的发展,在要求电网运行安全的前提下,急切需要控制电器智能化。当电路出现故障时,断路器会自动切断电源,排除故障后,用户的断路器并不能及时自动合闸,还需要用户或供电工作人员手动操作,给使用者带来不便,也不能适应电网智能化发展的需要。为了对应新的形势变化,现有的小型断路器上均设置有自动重合闸装置,然而,现有的小型断路器的自动重合闸的结构设计不合理,当电路出现故障时,需要断路器快速跳闸,然而断路器的手柄却受限于该自动重合闸装置的操作手柄不能快速退回,对于用户而言,就是非常严重的安全隐患,无法保障用户的用电安全,而且结构复杂,设计生产很不方便[14]。为了响应国家智能电网的发展,断路器自动重合闸研究越来越多, 断路器能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。目前,已获得了广泛的应用。现有的小型断路器上均设置有自动重合闸装置,自动重合闸装置,是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。电力系统采用自动重合闸装置,极大地提高了供电的可靠性,减少了停电损失,而且还提高了电力系统的水平,增强了线路的送电容量[15-16]

本文研究的目的就是针对现有的断路器自动重合闸的不足,项目提出了一种采用柔顺放大结构与形状记忆合金结合的小型断路器自动重合闸机构。与现有的自动重合闸机构相比,将具有结构简单,响应快,稳定性好,装配性好等优势。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1课题内容

(1)建立基于形状记忆合金的驱动单元,包括块状形状合金驱动特性分析,热场的建立与分析(ansys热分析);

(2)柔顺放大结构的分析与设计,包括放大结构的基本原理、柔顺结构的设计规则,放大倍数及受力的分析;

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3. 研究计划与安排

1、寒假预学习:利用寒假在校与家里的时间,完整相关论文阅读、软硬件学习并灵活运用(以满足毕业设计相关工作基础需要)工作,提交一份学习报告。

2、第01-03周(2月26日-3月18日): 围绕对应毕业设计/论文主题,完成国内外相关文献的阅读,文献综述整理,选定相关英文文献的翻译;完成开题报告;对关键软硬件环境的熟悉;参加每周例会汇报。

3、第04-06周(3月19日-4月08日):完成初步的设计方案(结构/器件/实验平台);运用相关软件、硬件平台完成初步分析;修正初始设计方案;参加每周例会汇报。

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4. 参考文献(12篇以上)

【1】 bauer s,bauer-gogonea s,graz i,et al. a soft future:from robots and sensor skin to energy harvesters. advanced materials,2014,26(1):149162

【2】gilman.training projectile using shape memory

alloy members:usp 6371030.2002—4一16.

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