油阻尼断路器触头系统电动斥力仿真及优化

在ANSYS中建立了油阻尼断路器触头系统的三维有限元模型,对其触头间的霍尔姆力和导体臂之间的洛伦兹力进行了仿真分析,得到其电流密度分布,磁感应强度分布,触头和触头臂的受力情况。通过理论值与仿真结果的对比验证了利用ANSYS求解电动斥力的可行性,并分析了影响霍尔姆力的主要因素,得到了霍尔姆力随表面接触系数、接触压力和材料硬度变化的规律。利用ANSYS对触头系统的结构进行了优化,可以在短路条件下得到更大的电动斥力,辅助油阻尼断路器的机构进行分断。

油阻尼断路器整体耦合模型特性分析及优化

改进了以往采用分离模型研究油阻尼断路器的方法,建立了油阻尼断路器的机—电—磁—流整体耦合模型,利用ADAMS分析了油阻尼断路器在不同电流条件下的动态特性,并通过实验验证了仿真模型的有效性。在此基础上以增大油阻尼断路器平均分断速度为目标,对模型进行参数化建模,对静触头的X、Y坐标,动触头臂处的扭簧刚度和初始力4个变量进行设计分析,得到每个变量单独变化时的断路器平均分断速度以及每个变量对分断速度的敏感度,然后利用优化分析功能对断路器分断速度影响较大的3个变量进行优化,计算3个变量在取值范围内不同数值时的分断速度,最后得到能达到的最大分断速度以及此时的变量值,从而提高了断路器的分断平均速度,优化了机构的分断能力。

基于整体模型的油阻尼断路器性能分析

利用三维建模软件Pro/ENGINEER建立油阻尼断路器整体模型;将模型导入到多体动力学仿真软件ADAMS中,修改各个零件的属性,对各个零件添加相应的运动副约束,对模型添加碰撞接触力、合闸力、油阻尼力、弹簧力、电磁吸力、柔性连接力等载荷,分析了在不同倍数电流情况下的铁心速度、铁心受力以及动作时间等多种动态特性;此外,还对分离模型中不能解决的铁心位置问题进行了分析,得到了不同电流下断路器分断时的铁心位置;通过将整体模型仿真结果、分离模型的仿真结果和实验结果进行对比,证明了整体模型比分离模型仿真结果更接近实际情况,减小了仿真的误差,而且整体模型的仿真能够提供分离模型不能提供的数据。这为油阻尼断路器的研究开发提供了新的设计手段。

应用有限元法分析电磁式油阻尼脱扣器的动静特性

运用三维有限元分析方法,以塑壳断路器电磁式油阻尼脱扣器为研究对象,采用Ansys分析软件计算电磁铁的静态特性,再以静态特性分析为基础,利用多体动力学软件Adams对油阻尼脱扣器进行建模,并对其动态特性进行仿真计算。最后,分析了粘滞流体阻尼系数、铁心弹簧刚度、衔铁扭簧初始反力矩对脱扣器保护特性的影响。

油阻尼断路器触头间电动斥力分析

描述了利用三维有限元软件对油阻尼断路器触头系统的分析方法。利用电-磁耦合分析,对触头间的霍姆力和导体臂间的洛伦兹力分别进行了仿真分析,得到触头系统的电流密度分布、磁感应强度分布、触头和触头臂的受力情况。通过理论值与仿真结果的对比,验证了利用Ansys求解电动力的可行性,并分析了影响霍姆力的主要因素。通过仿真得到了霍姆力随表面接触系数、接触压力和材料硬度变化的规律,最后分析了霍姆力对接触电阻的影响情况。能为油阻尼断路器的优化设计提供依据。

油阻尼脱扣器中铁心动作数值模拟及试验

通过仿真对油阻尼脱扣器的动作特性进行了研究。仿真结合了Emag和Fluent数值计算软件,考虑了电磁力、油液阻力和弹簧力对铁心的作用。推导了铁心运动方程,验证了仿真方法的可行性。最后讨论了铁心油杯间隙和油液黏度对铁心运动的影响,并进行了试验验证。

基于正交试验的油阻尼断路器优化设计

油阻尼断路器的机构参数直接影响其动作时间。在满足动作时间要求的前提下,设计时应尽量减少阻尼油等工业品的应用。应用正交试验法对油阻尼断路器进行优化设计,以材料用量最少化为目标,动作时间要求为约束条件,得出各参数对动作时间的影响。最后,通过正交模型的分析计算达到预估动作时间的目的。