Details

Данная работа посвящена созданию численной модели автоматического выключателя в среде разработки COMSOL Multiphysics. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Сбор информации об автоматический выключателях, методах моделирования и режимах работы и краткий обзор этой информации. 2. Создание математической модели процессов, происходящих при отключении токов КЗ в автоматических выключателях. 3. Создание численной модели автоматического выключателя ABB SH201 C6 с учетом упрощений, получение результатов изменения электрических, магнитных и газодинамических параметров. 4. Анализ полученных ранее результатов. Работа проведена в среде разработки COMSOL Multiphysics. За основу модели взят автоматический выключатель ABB SH201 C6. На его основе отчерчена упрощенная геометрия, на основе которой при использовании встроенных интерфейсов ПО COMSOL Multiphysics создана численная модель и проведены расчеты изменения электрических, магнитных и газодинамических параметров при отключении постоянного тока КЗ. В результате получены картины распределения выше указанных параметров в модели, проведен анализ их изменения. Для достижения данных результатов в работе были использованы технологии интернет, в том числе программное обеспечение COMSOL Multiphysics, SOLIDWORKS, OriginLab, MS Office 16, облачные сервисы Яндекс.Диск и Google Mail, сайты elibrary.ru, elib.spbstu.ru, new.abb.com и др.

The subject of the graduate qualification work is «Creation of a numerical model of a single-phase circuit breaker 230 V, 16 A». The given work is devoted to creation of a numerical model of a circuit breaker using COMSOL Multiphysics software. The research set the following goals: 1. Gathering information about circuit breakers, modelling methods and modelled operating modes and giving a short overview. 2. Creation of a mathematical model of a processes taken place during breaking a short circuit in a circuit breaker 3. Creation of a numerical model of a simplified ABB SH201 C6 circuit breaker and receiving results of an electrical, magnetic and MHD processes involved in a model. 4. Analysis of gained results. The works done using COMSOL Multiphysics software, with ABB SH201 C6 circuit breaker taken as a basis. A simplified geometry was outlined and then, using a COMSOL Multiphysics interfaces a numerical model was formed and computed. The results of a computation are distributions of an electrical, magnetic and MHD properties during breaking a short circuit. The results of a computation in a form of figures, charts and tables are analyzed and presented. To achieve the results a number of a certain informational technologies were used, such as COMSOL Multiphysics, SOLIDWORKS, OriginLab, MS Office 16 software, Yandex.Disk and Google Mail cloud services and elibrary.ru, elib.spbstu.ru, new.abb.com websites and other resources.

• ВВЕДЕНИЕ
• 1. Общие сведения об автоматических выключателях
• 1.1. Общие сведения и принцип работы
• 1.2. Элементы конструкции автоматических выключателей
• 1.3. Группы выключателей
• 1.4. Выбор автоматических выключателей
• Заключение по главе 1
• 2. Принципы моделирования, заложенные в модели
• 2.1. Методы моделирования и моделируемые режимы
• 2.2. Упрощения в модели
• Заключение по главе 2
• 3. Описание процесса проектирования модели и результаты
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
• ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Внутренние функции COMSOL Multiphysics для описания свойств материалов