大容量塑壳断路器中电动斥力的三维有限元分析

触头系统电动斥力的计算对塑壳断路器的设计有重要意义。基于电磁场及电动力的关系,并考虑铁磁物质的影响,应用Ansys进行三维有限元非线性分析,采用导电桥模型计算具有分片式触头系统的大容量塑壳断路器在恒定电流时的电磁场分布,以及各个动触头上电动斥力的大小。结果表明,各触头片的电流和电动斥力不均衡。该结论对触头系统的设计有一定的指导意义。     

万能式断路器中电动斥力的三维有限元非线性分析

触头系统上电动斥力的计算对万能式断路器(ACB)的设计有重要意义.基于电流-磁场-电动斥力方程,应用ANSYS进行三维有限元非线性分析,计算了万能式式断路器通过恒定电流时的电流磁场分布,以及各个动触头片上电动斥力的大小.     

考虑触头间电流收缩影响的低压塑壳断路器中电动斥力分析

基于电流-磁场-电动斥力之间的方程,并考虑铁磁物质的影响,应用三维有限元非线性分析,对比分析分别用Holm公式和引入圆柱导电桥模型考虑由于触头间电流收缩产生的Holm力计算方法.结果发现,虽然两种方法计算出的电流和磁场分布完全不同,但是当电流在10kA以下时力的计算结果误差不超过10%.并用拉压传感器对电动斥力进行了实验测量表明计算方法和结果是正确的.     

用三维有限元方法研究影响框架断路器电动斥力的因素

触头系统上电动斥力的计算对框架断路器（ACB）的设计有重要意义。为克服传统定性分析的缺点，提出一种定量分析的方法来研究影响框架断路器电动斥力的因素。该方法基于电流一磁场一电动斥力之间的方程，并考虑了铁磁物质的影响，应用三维有限元分析，首先研究了框架断路器通过恒定电流各动触头片电动斥力的大小及分布特点，然后分析了动触头并联支路数及转轴位置对电动斥力的影响，同时还研究了软联接对电动斥力的影响。计算结果可为ACB新触头系统的设计提供参考。     

触头间电动斥力的三维有限元分析

触头间电动斥力的大小对于开关电器的设计是很重要的。基于电流-磁场-电动斥力之间关系的方程,应用三维有限元分析,引入圆柱导电桥模型作为接触点模拟触头间的电流收缩,从而计算出作用在触头上的电动斥力。结果表明,电动斥力与导电斑点情况和触头形状有很大关系,同时,利用这种方法计算电动斥力是有效的。     

直流塑壳断路器触头系统磁场区域电动斥力的分析

依据电流—磁场—电动斥力之间的方程,考虑铁磁物质的影响,应用Ansys三维有限元非线性分析方法,引入块状导电系统模型作为接触点,模拟触头间的电流收缩,计算触头间的电动斥力。通过对有/无磁铁的直流塑壳限流式断路器触头系统在不同开距下的电动斥力的仿真分析,得出了触头系统在铁磁物质的影响下电动斥力比在无磁铁时明显增大;增大触头间的电动斥力也是增大触头系统开距的一种有效方法。     

低压断路器触头系统电动斥力的计算

当断路器分断故障电流时，分析作用于触头系统上的电动斥力对于断路器的优化设计非常重要。本文在三维积分方程法的基础上，分析触头接触面上电流线收缩，触头臂上的电流及非线性灭弧栅片对电动斥力的影响，并制作了样机，在低压大电流回路上对该方法进行了验证。使用该方法能够计算作用于万能式和塑料外壳式断路器触头系统的电动斥力，为低压断路器的触头系统设计提供一种新的方法。     

限流式断路器触头的电动斥力分析

基于触头系统的电动斥力对限流式断路器的分断具有重要影响,利用三维有限元软件ANSYS分析限流式断路器触头部分磁场的分布,并统一计算触头系统的Holm力和Lorentz力,分析影响Lorentz力的因素.结果表明,导体截面及间距等参数对Lorentz力影响较大.     

电动斥力作用下低压断路器分断特性的研究

基于多体动力学原理,建立低压塑壳断路器操作机构的仿真模型,并通过试验验证模型的正确性.依据电场、磁场、斥力之间的关系,建立了低压断路器分断过程中电动斥力的数学模型,通过计算不同电流和触头转角下导电回路的洛仑兹力,应用二元三次插值技术分析电动斥力.并且通过ADAMS二次接口的自编程实现了电路方程、电磁场和机构运动方程的耦合求解.结果表明,由于电动斥力的作用,加快了断路器的分断,低压断路器在预期短路电流10kA下,机构的动作时间比空载时缩短了1ms.     

考虑电动斥力的低压直流断路器动力学仿真及应力分析

以多体系统动力学为基础,建立低压直流断路器的动力学模型。将机械运动方程和电路、电磁场方程耦合求解,从而实现考虑电动斥力的断路器分断过程仿真。通过有限元分析软件Ansys与多体动力学分析软件ADAMS的协同仿真,建立断路器的刚一柔耦合动力学模型,完成关键零件在断路器短路故障分断过程中的强度分析,为断路器设计中关键零件的设计和优化提供一条有效的途径。     

宽调速可控磁通永磁同步电机磁路设计和有限元分析

提出了一种内置混合式转子可控磁通永磁同步电机,是真正意义上的宽调速电机.其径向永磁体采用剩磁密度和矫顽力都很高的钕铁硼,而切向永磁体采用剩磁密度高但矫顽力却很低的铝镍钴.通过定子直轴电流矢量脉冲控制铝镍钴的磁化方向和强弱,使钕铁硼产生的磁通部分穿过气隙,部分被铝镍钴在转子内部旁路,使永磁气隙主磁通受控.给出了永磁体尺寸和磁路结构尺寸的选取原则,特别是将交轴磁路磁阻设计的较大,交轴电感较小时,弱磁效果会更好,还能减少电枢反应对永磁气隙主磁通的影响.对两种极端磁化状况下模型电机内部磁场的分布进行了有限元分析,说明所提出的设想是可行的.     

交流接触器动态过程及触头弹跳的数值分析与实验研究

交流接触器的动态过程分析对于其优化设计非常重要，而且触头及铁心的振动弹跳直接影响交流接触器的寿命。耦合电路、电磁场和计及可动部分碰撞的机械运动方程并考虑摩擦力的影响，采用虚拟样机技术，研究交流接触器闭合的动态全过程，尤其是在不同合闸相角下，触头间的碰撞弹跳现象。用两种方法求解电磁参数，大气隙时应用三维有限元非线性静态分析，求出不同气隙和励磁电流下的磁链和电磁吸力值；而在小气隙时考虑分磁环的作用，引入磁路方法简化此时的电磁吸力计算。实验表明，提出的方法是有效的。     

电站锅炉锅筒内压应力三维有限元分析

通过对某国产３００ＭＷ机组锅炉锅筒及其下降管三通的内压变力分布进行三维有限元分析,得出了内压应力的集中状况,对传统的疲劳寿命计算方法中内压机械应力的计算方法提出了改进建议。     

采用场路耦合的三维有限元法分析变压器突发短路过程

电磁装置（如变压器）的外施激励大多为电压源，用有限元方法求解其电磁场时，一般需要采用场路耦合的方法，虽然A法便于引入耦合电压项，且易于处理多连域问题，但其求解变量较多，计算量大，不适于大型问题的求解；而T法则具有求解变量少，计算代价小的优点，该文解决T法耦合电压项引入比较困难的问题，建立了基于T－T0－Ω表述的场路耦合有限元模型，并用于一台单相变压器突发短路过程中的瞬态电磁场的计算，通过与A法计算结果的比较，验证了该方法有效性，该文也考虑了变压器的不同绕组联接方式及不对称负载情况，建立了三相变压器的计算模型，并得到对称方程，该方法已用于一台三相变压器的计算。     

高压开关操作电磁铁动态特性逆分析的研究

基于测量合、分闸线圈的电流波形，提出了进行电磁铁动态特性逆分析的方法。结合电磁定律和机械运动方程，导出了用于逆分析的基本动态方程。分析指出，从线圈电流波形中可以提取若干“指纹”特征参数来描述铁心的运动过程，并作为逆分析的基础与验证。对一个10kV SF6开关的分闸电磁铁进行了实验量测和逆分析研究，获得了磁链一电流特性、铁心行程与速度、电磁吸力与机械反力、磁储能和机械功等动态特性曲线。这些研究结果为电磁铁的设计计算以及高压开关操动机构的故障诊断技术，提供了更为直观、实用的参考依据。     

采用有限元法分析电网谐波对断路器动作特性的影响

断路器是在电力系统中起保护和控制作用的关键部件，其可靠性直接影响整个电力系统的安全运行。以往人们推测电网谐波可能是造成开关电器误动作的主要原因之一，建立了断路器受电网谐波影响的热路数学模型，采用瞬态热路法计算并分析了电网谐波对断路器动作特性的影响，但分析误差较大。文中提出了基于电网谐波的断路器瞬态热场数学模型，采用Ansys有限元分析软件对其进行计算与分析，试验结果表明了该模型的有效性。文中的研究结论对智能断路器产品的开发和研制具有一定的指导作用。     

处理电磁场有限元运动问题的新方法

该文总结了电磁场有限元分析中处理运动问题的现有处理方法，指出现有方法中存在的效率低、通用性不强和时间步长不确定等缺点。通过对现有独立坐标系方法的改进，提出一种新的处理方法。新方法不再受运动边界节点必须始终一一对齐的约束，在计算过程中时间步长可以保持为定常数，而空间步长由计算结果决定，取消了有限元网格单元边长对空间步长的限制。通过对异步电机暂态起动过程的计算，证明了新方法的有效性。新方法可以有效地提高电磁场有限元分析中对运动问题处理的时间效率。     

基于有限元法的极化磁系统永磁回复线起始点的虚拟设计

交流稳磁是极化磁系统设计、生产过程中常用的一种永久磁铁人工时效处理方法，而永磁回复线起始点又是极化磁系统设计及分析的基础。文中在具体分析交流稳磁原理的基础上，将实际操作过程中的交流问题转换为直流问题分析，并用ANSYS软件对极化磁系统交流稳磁过程进行虚拟设计，实际模拟永久磁铁、导磁体等铁磁性物质及相邻空气在一定交流稳磁参数作用下的情况，得到各有限元单元的特征参数后，经相应数据处理得到满足工程需要要求的永磁回复线起始点。     

用有限元法分析凸极同步机的参数和特性

本文运用有限元法,研究凸极同步电机的电磁参数计算并进行分析.以5kVA模拟同步机为实例,求解电机内磁场分布,进而根据所求得的磁场分布,用谐波分析法求解电机空载电势,分别用能量法和磁链法求得电机的有关电抗参数,同时得出一系列曲线,直接由电磁场求解电机的有关参数和特性曲线,更符合实际情况.这种分析方法将有助于改变传统的近似的电机设计和分析的方法.