基于模糊PID算法的隔離開關(guān)電氣操作裝置研究
邵杰敏，張進水，龔節(jié)維
(天津市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測技術(shù)研究院電工技術(shù)科學研究中心，天津 300232)
摘 要：為驗證外接操作桿式隔離開關(guān)操作性能，實現(xiàn)千次帶載/空載操作開合循環(huán)，設(shè)計了一種智能電氣操作裝置。裝置由升降試驗臺、電機動力系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)組成，升降試驗臺合理評估承重及操作過程重心位移，通過液壓調(diào)節(jié)承重鋼結(jié)構(gòu)，滿足載重穩(wěn)定需求；電機動力系統(tǒng)采用伺服電機適配不同聯(lián)軸轉(zhuǎn)接頭，咬合隔離開關(guān)操作軸，實現(xiàn)多適用性；電氣控制系統(tǒng)穩(wěn)定控制電機轉(zhuǎn)動速率及開關(guān)開合位置，采用模糊自整定 PID 控制算法進行反饋調(diào)節(jié)，實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)動位置高精度控制。試驗結(jié)果表明，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)隔離開關(guān)智能電氣控制操作，并在千次試驗中控制算法保證了操作可靠性。
關(guān)鍵詞： 隔離開關(guān)；操作性能；電氣操作；模糊自整定PID 控制算法
中圖分類號：TM564.1 文獻標識碼：B 文章編號：1007-3175(2022)10-0057-05
Research on Electrical Operating Device of Disconnector
Based on the Fuzzy PID Algorithm
SHAO Jie-min, ZHANG Jin-shui, GONG Jie-wei
（Tianjin Product Quality Inspection Technology Research Institute Electrical Engineering
Technology Research Center, Tianjin 300232, China）
Abstract: This research designs an intelligent electrical operating device to verify the operational performance of an external operating lever disconnector which used to realize thousands of on-load/no-load operation opening and closing cycles. The device consists of a lifting test-bed, electrical power system, and electrical control system. This paper used the lifting test-bed to evaluate load-bearing and center of gravity displacement during operation and adjusted load-bearing steel structure by hydraulic pressure to meet the demand of load stability.The electrical power system employed the servo motor to fit various coupling joints, occlude the operating shaft of isolating switch to realize multi-applicability. The electrical control system stably controlled the motor rotation rate and the opening and closing position of the switch.It used a fuzzy self-tuning PID control algorithm for feedback regulation and realized high-precision control of the motor rotation position.The test results showed that the device could realize electrical intelligent control operation of the disconnector, and the reliability of the operation was ensured under thousands of experiments.
Key words: disconnector; operational performance; electrical operation; fuzzy self-tuning PID control algorithm
參考文獻
[1] 中國電器工業(yè)協(xié)會. 低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第 3 部分：開關(guān)、隔離器、隔離開關(guān)及熔斷器：GB/T14048.3—2017[S]. 北京：中國標準出版社，2017：13-26.
[2] 中國電器工業(yè)協(xié)會. 低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第 1 部分： 總則：GB/T 14048.1—2017[S]. 北京：中國標準出版社，2017：34-79.
[3] 邱志斌，阮江軍，黃道春，姚文軍，張恩偉，魏曉偉. 基于電機電流檢測的高壓隔離開關(guān)機械故障診斷[J].中國電機工程學報，2015，35(13)：3459-3466.
[4] 毛文奇，王舶仲，蔣毅舟，袁培，黃明瑋，周輝，周斌，魏娟. 高壓隔離開關(guān)分合閘位置監(jiān)測技術(shù)的研究綜述及展望[J]. 智慧電力，2019，47(8)：112-119.
[5] 王德志. 變電站隔離開關(guān)電動機構(gòu)改造[J] . 農(nóng)村電氣化，2009(5)：57-58.
[6] 王棟. 隔離開關(guān)智能測試裝置的設(shè)計[D] . 上海：上海交通大學，2015.
[7] 王軍領(lǐng)，王秀敏，仲太生，詹俊勇，羅素萍，周智偉. 自動化伺服電機選型[J] . 鍛壓裝備與制造技術(shù)，2021，56(1)：24-26.
[8] 周珍明，龍榮利，唐超，蔡大靜. 集成式起落架收放電動機構(gòu)的設(shè)計與分析[J] . 機械制造，2021，59(5)：13-16.
[9] 田野，張紅軍，曹繼東. 電動機構(gòu)便攜式測試儀主控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 儀表技術(shù)，2021(6)：16-18.
[10] 趙玉程，樊瑜瑾，唐軍，李強. 基于 PLC 的折彎機液壓伺服控制系統(tǒng)設(shè)計[J] . 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2022，60(4)：34-37.
