《dw50永磁欠压脱扣器研究与设计》开题报告

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1、SJ003-12017届毕业设计（论文）开题报告二级学院：电气与光电工程学院学生：蒋贵嘉指导教师：吴志祥班学职级：13电二号：称：副教授课题名称课题类型起止时间基于比较器的低成本双线圈欠压脱扣器设计√毕业设计□毕业论文2014.2.24~6.3开题报告（毕业设计：含课题来源及现状、设计要求、工作内容、设计方案、技术路线、预期目标、时间安排及参考文献等。字数为3000以上。）1．课题简介本次设计课题为《DW50永磁型欠压脱扣器研究与设计》，它将应用于各类电网的供配电系统的生产中。脱扣器的性能关系着断路器是否能够以准确、高效的动作来实现对线路的控制和保护作用。促进脱

2、扣器的发展与推广有助于我国低压电器设备总体水平的提高。2．课题的来源及现状2.1课题的来源脱扣器应保护电路的需要而产生并随着断路器的发展而发展。断路器是指一类能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能在规定时间内关合、承载和开断异常回路条件（包括短路条件）下的电流的开关装置。断路器作为电力系统中一种非常重要的开关器件，被广泛的应用于各类电网的供配电系统的生产中，起核心的器件即为脱扣器。脱扣器在断路器中负责采集信号与控制执行元件来完成线路接通和断开的操作，所以脱扣器的性能关系着断路器是否能够以准确、高效的动作来实现对线路的控制和保护作用。2.2课题的国内外现状

3、世界上最早的断路器产生于1885年，它是一种刀开关结构的基础上加装过电流的保护装置----脱扣器而来的。那时的脱扣器是电磁式过电流脱扣器，其具有断电自动复位功能，那时的脱扣器还只能实现对电路的瞬时保护功能。1905年，具有自由脱扣装置的空气断路器诞生。1930年以来，随着科技的进步，电弧原理的发现和各种灭弧装置的发明，逐渐形成了目前的机构。50年代末，由于电子元件的兴起，又产生了电子脱扣器，到了今天，由于单片机的普及又有了智能型断路器的问世。根据脱扣器发展历史大致可分为三代：第一代的电磁式过电流脱扣器，这种脱扣器功能非常的简单，精度较低，动作单元为热继电器，靠双

4、金属片随着温度的升高来产生弯曲变形，来实现脱扣信号的发出，但在通过过大的电流或机械碰撞时，容易使双金属片产生永久性变形，这让脱扣器的工作非常的不稳定，在生产生活中容易出现事故。第二代的电子式脱扣器，它是通过阻容回路的充放电来调整动作时间，通过调整电位器来设定动作电流的整定值，在很大程度上提高了断路器的保护性能，但是其动作时间的整定精度不高而且也不具备显示、联网通信和监控等功能，所以很快被市场淘汰。第三代的智能脱扣器，它不仅具有第二代脱扣器的保护功能，还增加了显示、网络通信和监视等功能，用户可以借助网络通信的功能来实现对脱扣器的远程控制。同时由于微处理器在脱扣器中

5、的应用，使得脱扣器能够更加的智能化，脱扣器的功能也变得越发的强大，它可以显示电路中的各种参数，可监视、设定和修改各种保护功能的动作参数；也可保存电路动作时的故障值。欠压脱扣器从根本上来说应该属于第二代电子脱扣器。90年代中国国内出现了电子式脱扣器，90年代后期开发出基于单片机的多功能脱扣器，可实现过电流、短路等故障的保护，做到了运行、故障集中监视处理，大大提高了供电系统运行的可靠性和安全性。但是和当今国际领先水平还是有一定的差距，有待进一步的研究与设计。经过50年的发展我国低压电器已经形成了比较完善的体系，在低压电器的种类、规格、性能来看，基本上满足了我国国民经

6、济发展的需求。目前，市场上销售的低压电器产品可大致分为三代产品。第一代产品主要包括DW10、DZ10，现已列入行业淘汰产品，技术特征是性能指标低，体积大，耗材耗能；第二代是70年代至80年代开发的产品，产品包括自行开发和技术引进的，其特征是技术指标明显提高，保护特性较完善，体积缩小，结构上适应成套设备的要求；90年代开发的产品为第三代产品，开发方针为抓住主要系列，跟踪国外先进技术，系列产品DW45等，其特征是高性能、小型化、电子化、智能化、组合化、多功能化，但此类产品市场占有率仅为5%～10%。因此，促进此代产品的推广，从而促进我国低压电器设备总体水平的提高已刻

7、不容缓。3．设计任务及要求3.1设计任务本次设计为DW50永磁欠压脱扣器研究与设计。主要完成断路器功能特性、使用场合、内部结构等知识的学习，开展DW50永磁欠压脱扣器研究与设计，包括电路设计与仿真、软件设计与仿真，最终设计出PCB及全部软件。3.2设计任务和要求目标（指标）要求通过研究与设计，基本达到如下要求。（1）额定电压Ue：220V±20%。（2）吸合点电压0.8Ue，动作准确度±2V。（3）脱扣点电压0.5Ue，动作准确度±2V。（4)额定电压脱扣力≥20N。（5)最小可动作间隔时间：≤0.3s。3.3工作内容（1）掌握断路器内部“附件”----欠压脱扣

8、器原理、国标等内容。（2