高压断路器弹簧操动机构的优化与仿真

根据VS1型高压断路器弹簧操动机构的分闸运动原理,考虑超行程运动阶段,改进能量法,建立高压断路器弹簧操动机构的运动方程。为了控制分闸过程,以给定的分闸特性曲线为目标,以分闸弹簧、分闸拉杆和连杆长度为优化参数,对分闸性能进行优化。然后使用ADAMS建立弹簧操动机构的动力学模型,对优化前后的机构性能进行对比。仿真结果表明,改进后的能量法能够准确分析整个分闸过程,优化方法能够从整体上改进弹簧操动机构的运动特性。     

ZN98型真空断路器弹簧操动机构机械动力学特性仿真研究

操动机构是高压断路器的核心元件,其性能优劣显著影响着高压断路器分合特性。然而断路器故障时有发生,其中又以机械故障类型最为常见。因此需要提前发现潜伏性机械故障,进一步提高断路器的可靠性。针对这一问题,文中以ZN98型真空断路器弹簧操动机构为研究对象,采用Adams动力学仿真软件,建立了ZN98断路器弹簧操动机构的机械动力学仿真模型。仿真分析了操动机构各零部件运动情况,对断路器合闸与分闸过程分别进行了分析。将仿真得到的机械动力学特性作为操动机构正常工况的参照,对弹簧应力松弛潜伏性故障条件下操动机构的机械动力学特性进行仿真研究,以期及时发现高压断路器操动机构的潜伏性故障,提高电力系统的运行可靠性。研究表明,合闸弹簧发生应力松弛故障时,操动机构运动速度减慢,合闸时间增加,甚至会导致合闸过程分闸弹簧储存能量不足,进而导致断路器后续分闸失败;分闸弹簧发生应力松弛故障时,动触头的运动速度不断降低,分闸完成时间不断增长,分闸后触头无法达到额定开距,导致分闸失败。     

基于LS-DYNA的CT14高压断路器弹簧操动机构仿真与应力分析

弹簧操动机构是CT14高压断路器的关键部件,其技术性能的优劣对断路器影响重大。根据CT14高压断路器操动系统的结构尺寸及其三维实体模型,通过Hyper Mesh软件进行了有限元建模。基于系统中存在凸轮与滚轮的非线性碰撞以及操动过程中大位移、大转动、大变形等特点,选用LS-DYNA软件作为应力分析计算的工具,得到了断路器操动机构在弹簧冲击载荷作用下的应力分布情况,以及各个零部件在操动过程中的应力动态变化。分析了应力分布及其动态变化对断路器动力学性能的影响。分析结果对于该型号断路器操动机构的优化设计和监控维护有重要的参考价值。     

自能式六氟化硫高压断路器配弹簧操动机构调试

将高压断路器配弹簧操动机构调试经验进行简要介绍,旨在提高电力用户专业人员对弹簧操动机构的调试水平。     

真空断路器弹簧操动机构刚柔耦合动力学与仿真

分析了真空断路器弹簧操动机构运动特征,提出了对部分关键构件柔性化处理的方法,采用虚拟样机技术建立刚柔耦合虚拟样机模型,对其进行分/合闸过程仿真分析。由动态仿真得到绝缘拉杆和动触头的行程及速度特性曲线;对实物样机进行分/合闸操作实验,通过安装在绝缘拉杆上的位移传感器测得相应的机械特性,并将仿真结果与实验结果进行对比分析,相对于多刚体模型,刚柔耦合模型的输出特性与实验结果吻合更好;进一步分析刚柔耦合模型的速度和加速度,并与多刚体仿真结果对比分析,表明刚柔耦合虚拟样机模型仿真更准确,进而得出刚柔耦合虚拟样机模型的真实性和必要性。这也为以后优化设计、疲劳分析及可靠性提供更真实的依据和指导。     

高压断路器弹簧操动机构合闸凸轮优化设计

合闸凸轮作为高压断路器弹簧操动机构的核心零部件,其轮廓曲线直接决定着断路器的机械特性。传统的合闸凸轮设计方法是依据断路器合闸行程曲线,反推出凸轮的轮廓曲线。这种方法设计出的凸轮存在动力特性无法准确匹配负载特性、轮廓曲线需要反复试验修正等不足。文中阐述了一种合闸凸轮的优化设计方法,根据该方法设计出的合闸凸轮,动力特性与负载特性匹配性好,输出效率高。最后通过仿真验证和样机试验,证明了该优化设计方法的可行性。     

真空断路器弹簧操动机构的优化

真空断路器触头弹簧压力增大会导致断路器无法可靠合闸,四连杆结构在一定程度上会影响机构的出力特性和机械效益,进而影响断路器合闸的可靠与稳定。文中分析了真空断路器的动作原理,建立弹簧操动机构的数学模型;对机构中的凸轮轮廓、传动拐臂的角度和尺寸、连板与合闸滚子的尺寸参数进行优化,建立弹簧操动机构的仿真模型。动力学仿真表明,优化后的触头弹簧压力增大了58%（从1 700 N提升到2 686 N）,仍能保证断路器操动机构可靠合闸。试验结果显示,触头弹簧压力为2 500 N时断路器触头能够可靠吸合,平均合闸速度降至0.68 m/s,弹跳时间缩短了18.4%,整体优化后的方案满足设计要求并具有良好的可靠性与稳定性。     

中压断路器弹簧操动机构结构分析

结构设计是弹簧操动机构设计的关键技术,是保证机构性能的基础,从机架,弹簧储能单元,分、合闸锁扣单元,驱动输出单元和缓冲单元五个方面详细地对弹簧操动机构的结构进行了分析与设计,为产品的研制提供参考作用。     

CT型弹簧操动机构常见故障及原因

对CT型弹簧操动机构储能元件常见的拒分、拒合及可能发生的误动故障原因进行分析,并且提出了故障的详细处理方法和预防措施.     

FZW型真空断路器的弹簧操动机构故障分析

提出一种真空断路器弹簧操动机构故障的分析方法。针对FZW型真空断路器的弹簧操动机构,用Solidworks实体造型软件建立了弹簧操动机构的三维实体模型。阐述了弹簧刚度系数和阻尼的确定方法,并确定了机构中的弹簧及其他构件的参数。最后对弹簧操动机构进行运动学仿真,从各主要构件的运动情况和受力情况中分析了弹簧操动机构可能出现的故障以及防范措施。结果表明,构建弹簧操动机构的实体模型进行运动仿真分析,可以为真空断路器的故障分析提供依据。     

高压断路器弹簧机构电磁铁部分动态数学模型研究

电磁铁部分是高压断路器弹簧操作机构中实现电信号到机械信号转换的关键,电磁铁动作频繁,在断路器故障中占有一定的比例,有必要对电磁铁部分进行状态评估,及时发现问题。文中研究CT20弹簧操作机构电磁铁部分的动作过程及结构原理,并对电磁铁的磁路和运动过程中的阻力进行分析,建立电磁铁部分的动态数学模型,仿真及试验电流波形吻合,说明建立模型的有效性,并结合仿真分析畸变线圈电流的电磁铁部分运动过程,提出了基于线圈电流波形的电磁铁部分状态仿真分析法。     

合闸弹簧疲劳状态下高压断路器弹簧操作机构应力分布及动力响应研究

弹簧操作机构是高压断路器的关键部件,其分合闸动力来源于分合闸弹簧,因此分合闸弹簧的疲劳状态对操作机构整体应力分布及动力响应影响巨大。用Pro/E对CT14型高压断路器弹簧操作机构进行总体建模,考虑主要元件连接及动力传递关系对所建模型进行合理简化,并应用HyperMesh有限元分析软件进行仿真分析,探究在合闸弹簧疲劳状态下弹簧操作机构各敏感单元(扇形板、分闸弹簧、拐臂、传动杆)应力分布变化情况及合闸动作响应变化情况。最后设计合闸弹簧疲劳状态下的弹簧操作机构敏感元件应力检测实验,结合实验数据对所建仿真模型及所做仿真分析的准确性进行验证。分析结果可为CT14型弹簧操作机构的优化设计、运行状态监测等提供参考。     

真空断路器弹簧操动机构的动力学仿真分析

建立了真空断路器弹簧操动机构虚拟样机模型,在凸轮机构接触副碰撞函数中采用变刚度系数对断路器的分/合闸过程进行仿真分析。仿真得到绝缘拉杆和动触头的行程及速度特性曲线,同时对断路器进行分/合闸操作试验测得相应的运动特性,并将仿真结果与试验结果进行对比分析,仿真输出与试验结果吻合较好。进一步与凸轮机构接触副碰撞函数采用常数刚度系数动力学仿真结果进行速度及加速度等瞬态特性比较分析表明,在弹簧操动机构中引入变刚度系数的虚拟样机模型具有真实性和必要性。为优化设计、疲劳分析及整体可靠性提供依据和指导。     

基于线圈电流的断路器操作机构仿真研究

为研究断路器操作机构电磁系统性能与分合闸线圈电流曲线的关系,结合操作机构分合闸过程中各阶段铁芯运动状态、阻力与电磁力的变化,分析了线圈电流曲线各阶段的影响因素。针对断路器操作机构故障难模拟的问题,采用磁路法建立电磁系统的等效磁路模型与电磁系统的动态数学模型,仿真研究了电磁系统参数变化与动铁芯卡涩、复位弹簧疲软故障情况对线圈电流曲线的影响。仿真结果表明,电磁系统参数变化与动铁芯卡涩、复位弹簧疲软故障将在线圈电流曲线各阶段产生相应变化,为断路器操作机构状态评估提供了重要参考。     

基于PSO-LSSVM的高压真空断路器弹簧机构机械故障诊断

电流检测法在进行高压断路器弹簧机构机械故障诊断时,由于样本数据小导致诊断准确率低。针对这一问题,文中通过模拟各种常见故障和分析不同故障下合闸线圈电流变化规律,提取能够反映断路器工作状态的特征值,并采用最小二乘支持向量机法进行故障诊断。在此基础上,采用粒子群算法不断进行优化以加快诊断速度和准确率。将上述方法进行实例验证,结果表明,文中提出的故障诊断法在相同条件下诊断效果优于广泛应用的BP神经网络诊断法,并且样本空间减小对其诊断结果无明显影响,从而验证文中方法的可行性。     

塑料外壳式断路器操作机构的动态仿真与参数化设计

采用基于多体动力学原理的虚拟样机技术,建立了塑料外壳式断路器操作机构的动力学模型.利用仿真软件ADAMS对其动力学模型的分闸、合闸和自由脱扣进行仿真分析,将运动机构的四连杆模型进行简化及对关键尺寸进行参数化设计,对预防断路器的死扣和滑扣有重要意义.该仿真分析可为该产品生产、改进和测试实验提供理论根据和指导,进一步提高产品的稳定性和可靠性.     

基于样条插值和线性拟合分析的高压断路器弹簧机构状态检测

为了有效检测弹簧机构高压断路器的运行状态,文中从高压断路器分合闸线圈的典型电流波形出发,提出了一种基于样条插值和多尺度线性拟合的电流信号特征提取方法。该方法将电流波形极值点对应的时间和电流大小作为特征,首先使用三次样条插值对电流波形进行平滑,然后将信号按设定的较大长度分为若干段,对每一段进行最小二乘拟合,根据每一段信号的趋势,定位极值点的大致位置,在极值点的大致区间内,缩小尺度进行拟合,重复这个过程至极值点所在区间足够小,在此区间寻找极大值点或极小值点,作为信号的特征点。最后应用文中所提方法对某变电站高压断路器的运行状态进行检测。结果表明:文中所提方法能快速、准确提取实际断路器分合闸线圈电流特征,实现断路器的状态有效检测。     

塑壳断路器操作机构的仿真分析

描述了塑壳断路器操作机构在再扣过程中的受力情况。针对再扣力大的情况进行了分析,并利用ADAMS软件对塑壳断路器操作机构的运动特性进行了仿真,对机构关键零件跳扣的受力曲面进行优化改进,降低了操作力,便于操作。