Naslov
Optimiranje elektromagnetskoga okidača za visokonaponski prekidač
(Electromagnetic actuator optimization for high-voltage circuit breaker)

Autori
Plavec, Eduard

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet elektrotehnike i računarstva

Mjesto
Zagreb

Datum
27.04

Godina
2018

Stranica
192 str.

Mentor
Uglešić, Ivo

Ključne riječi
solenoidni elektromagnetski okidač, genetski algoritam, metoda konačnih elemenata, optimiranje oblika
(solenoidal electromagnetic actuator, genetic algorithm, finite element method, shape optimization)

Sažetak
Elektromagnetski okidači naširoko se koriste zbog svoje pouzdanosti i jeftine proizvodnje. Karakterizira ih kompaktna veličina i jednostavna konstrukcija te se zbog toga koriste u brojnim neprimjetnim komponentama koje prate naš svakodnevni život. Cilj ovog istraživanja je razviti specifičan pristup modeliranja solenoidnog elektromagnetskog okidača koji je u stanju smanjiti njegove dimenzije, a istovremeno povećati magnetsku silu i smanjiti vrijeme odziva. Razvoj solenoidnih elektromagnetskih okidača počinje s uvjetima u kojima okidač treba raditi. Mnoge poveznice iz tog područja bave se s konstrukcijom okidača te određivanjem njihovih radnih karakteristika i parametara, ali bez optimiranja oblika njegovih sastavnih dijelova. Dinamičko modeliranje solenoidnog elektromagnetskog okidača je vrlo zahtjevno jer uključuje modeliranje i povezivanje nelinearnih podsustava. Mehatronički sustav elektromagnetskog solenoidnog okidača sastoji se od tri glavna podsustava: magnetskog, električnog i mehaničkog. Magnetski podsustav elektromagnetskog okidača modeliran je u softverskom paketu ANSYS, modulu Maxwell, te je povezan s električnim i mehaničkim podsustavom u Simplorer modulu. Numerička tranzijentna simulacija provodena je u ANSYS softverskom paketu koristeći metodu konačnih elemenata. Rezultati numeričke tranzijentne simulacije spremaju se u izlaznu datoteku te prosljeđuju MATLAB-u gdje se vrši optimizacija oblika elektromagnetskog okidača genetskim algoritmom. Razvijena metoda optimiranja oblika elektromagnetskog okidača u potpunosti je neovisna o primjeni elektromagnetskog okidača. Elektromagnetski okidač razvijen u ovom radu ima primjenu u visokonaponskom prekidaču gdje vladaju specifični radni uvjeti. Tijekom svog vijeka trajanja elektromagnetski okidač ugrađen na pogon visokonaponskog prekidača izložen je iznimno velikim vibracijama te djelovanju elektromagnetskog polja prilikom pojave unutarnjeg električnog luka. Zbog navedenih uvjeta rada potrebno je obratiti dodatnu pažnju prilikom modeliranja i konstrukcije elektromagnetskog okidača ovog tipa.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika

POVEZANOST RADA