虚拟样机技术在塑壳断路器电动操作机构设计中的应用

设计了一种塑壳断路器电动操作合闸机构,建立了合闸机构系统的动力学模型并给出能量方程表达式.在Pro/E软件中进行零部件的三维建模和装配,利用基于多体动力学原理的ADAMS软件进行机构运动仿真分析,得到了机构空载合闸时间约20 ms,而合闸时弹簧存在回弹振动且机构承受较大冲击的问题还需后续设计解决.仿真结果验证了合闸机构方案的可行性及设计的准确性.虚拟样机的仿真结果为后续优化工作提供了参考依据,也探索了一种适合塑壳断路器电操机构虚拟设计的有效方法.     

塑壳断路器操作机构分断速度的影响因素

操作机构的动态特性是决定低压塑壳断路器分断性能的重要因素.采用多体动力学方法仿真塑壳断路器机构的分断过程,并用实验加以验证.在此基础上,仿真分析了各种结构参数对断路器操作机构分断速度的影响,包括分断弹簧、各连杆的转轴位置等.     

塑壳断路器机构动作时间的测量

机构作为塑壳断路器的执行部分对断路器的性能指标、稳定性和可靠性都起着重要的作用,而且机构的动作时间还关系到塑壳断路器的关键指标——极限短路分断能力和运行短路分断能力。由于在同样的条件下短路分断断路器,机构的动作速度越快,动作时间越短时,断路器的分断能力也就越高,所以尽量减少机构动作时间已成为塑壳断路器设计的重要依据之一,在动力学仿真技术比较成熟的今天,在断路器设计阶段通常会对机构运用仿真软件进行仿真和尺寸优化,     

低压塑壳断路器操作机构的虚拟样机建模与弹簧的参数化选择

分析了虚拟样机技术的低压塑壳断路器操作机构的动力学仿真,解决了虚拟样机中锁扣与跳扣之间接触力等的建模关键技术问题,建立了低压断路器操作机构虚拟样机模型。通过弹簧的参数化选择,提高了断路器的接触可靠性与分断性能,从而为设计与优化低压塑壳断路器提供了有效途径。     

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。     

旋转双断点塑壳断路器机构的动态仿真与优化

应用虚拟样机技术商业软件ADAMS创建了旋转式双断点塑壳断路器操作机构的动力学模型,并进行了动态仿真.在此基础上,研究了弹簧刚度系数、连杆的相对位置、杆件的质量等因素对分断速度的影响.以操作机构的关键轴的位置为设计变量,进行了机构的优化设计,为国内开发新一代低压塑壳断路器提供参考.     

塑壳断路器滑扣现象的仿真分析

塑壳断路器操作机构的滑扣问题是断路器设计中的核心问题之一,需要尽力避免。通过运用ADAMS仿真软件,对某型号断路器进行了仿真研究,阐述了其机构滑扣的原因,并提出解决方案。试验结果表明,所提出的设计方法能够有效解决塑壳断路器滑扣问题。     

双断点塑壳断路器操作机构动作特性分析

为了对双断点塑壳断路器操作机构进行改进设计,利用多体动力学仿真软件ADAMS建立机构的分析模型,实现了断路器分闸、合闸过程的仿真分析。通过对模型的参数化建模,研究了可变参数轴位置、组件质量、弹簧参数等对机构动作特性的影响,在此基础上确定了操作机构的具体参数方案。仿真验证了该方法是可行的。     

基于虚拟样机技术的塑壳断路器拒分现象仿真分析

塑壳断路器操作机构的拒分问题是断路器设计中的核心问题之一,需要尽力避免。通过运用ADAMS仿真软件,对某型号断路器进行了仿真研究,阐述了其机构拒分的原因,通过试验,对所提出的解决方案进行了验证。结果表明,提出的设计方法能够有效解决塑壳断路器拒分问题。     

塑壳式断路器中电磁脱扣器的分析与优化

介绍了目前低压断路器研究方法。运用三坐标测量机和建模软件对脱扣器的各个部件进行测量、建模,并对建模过程的关键问题进行描述。重点对塑壳断路器电磁脱扣器进行了电磁分析和动力学分析,通过采用不同的仿真软件进行对比来验证分析结果。运用仿真数据对电磁线圈进行了优化。     

利用电弧动态数学模型的低压断路器开断过程仿真分析

低压断路器开断过程仿真的关键内容是如何建立开断过程的电弧数学模型,并将其与其它开断过程的物理现象相耦合。通过对虚拟样机软件ADAMS进行二次开发,将电弧动态数学模型应用到低压断路器的开断过程仿真,并结合有限元软件ANSYS,建立了耦合复杂机械运动﹑电路﹑磁场和电弧数学模型的低压断路器开断过程仿真模型。通过将建立的仿真模型应用到一带双向斥开触头系统的塑壳断路器,研究了静触头压力大小对该塑壳断路器开断性能的影响。实验结果表明,利用所提出的仿真模型研究低压断路器的开断过程是可行的。     

电磁瞬动脱扣器数字化设计软件开发

电磁瞬动脱扣器的脱扣特性是反映低压断路器在短路故障时动作情况的特征曲线,对其进行数字化设计有利于提高低压断路器设计水平。通过数字化设计软件导入电磁瞬动脱扣器几何模型参数并进行计算,实现脱扣器动态特性与脱扣特性的数值求解。试验验证了软件计算结果的准确性。     

碳化硅MOSFET用于500V低压直流断路器的可行性研究

碳化硅MOSFET具有低导通损耗、开断速度快、耐高温等优点,其优异的开断性能是研制低压直流断路器的理想选择。从现有直流电压等级、绝缘水平和用电安全等角度确定断路器的工作电压等级,并搭建简易低压直流电路模型,估算模型中的各元件参数。在此基础上对断路器正常和短路两种状态下的过电压进行计算,同时根据厂家提供的碳化硅MOSFET参数及特性曲线,利用仿真软件saber建立模型,进行操作过电压分析。并设计两种过电压保护电路使Si C-MOSFET更加安全可靠工作,证明碳化硅MOSFET用于500 V直流断路器的可行性。     

低压断路器开断特性可视化分析系统的实现

低压断路器是低压配电电路的主开关,其开断特性的数学分析一直是难点。以磁流体动力学ＭＨＤ为基础的仿真算法和三维可视化技术结合起来,研制了低压断路器开断特性可视化分析系统。     

电触头材料在低压电器中的应用

依据低压电器的功能需求,通过分析不同的制备工艺的常用电触头材料的性能差异,研究电触头材料在低压接触器、微型断路器、塑壳断路器和万能式断路器中的应用,以便在设计低压电器产品时选择更适合的电触头材料及制备工艺。     

塑壳断路器瞬动可靠性试验设备的研究

根据GB/Z 22074—2008《塑壳断路器可靠性试验方法》要求,归纳了塑壳断路器瞬动保护可靠性试验基本要求,提出了采用计算机控制与检测的试验设备主电路与检测控制电路的设计思想。为了提高试验电压、电流的控制精度,设计了带有位置反馈的电动调压器电压、电流控制系统,阐述了交流电压幅值快速估计方法和采用FFT信号处理技术的功率因数的计算方法。最后,提出了用LabVIEW实现塑壳断路器可靠性试验的软件设计。     

基于Profibus-DP的智能断路器多参数测控系统设计

针对Profibus-DP现场总线和智能断路器控制器技术要求,给出一种基于Profibus-DP现场总线的智能断路器多参数测控系统设计方案.阐述了信号采集电路、温度检测与实时时钟电路、Profibus-DP总线接口模块硬件和软件的设计方法,以及多参数测控软件的算法和设汁.该设计方法对智能断路器的数据采集和通信提供了一种有效的实现途径.     

低压断路器瞬态电热分析技术研究

研究了低压断路器瞬态电热分析的仿真计算方法,考虑集肤效应导致的电流非均匀分布和表面散热系数,重点分析了触头接触、带镀层导体、接线端以及连接导线或者母排等环节的接入电阻计算和仿真等效建模.利用有限元软件建立了低压断路器大电流短时间加热的瞬态仿真分析模型,分析了导电回路触头和母排温度变化,并用试验验证了该方法是可行的.