【摘要】：熱過(guò)載繼電器作為接觸器的配套附件,廣泛應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載及缺相保護(hù)。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,工控電氣產(chǎn)品也向著小型化發(fā)展,但是過(guò)小的體積又會(huì)影響產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的功能性要求,如本文研究的熱過(guò)載保護(hù)繼電器的雙金導(dǎo)電系統(tǒng),因?yàn)楫a(chǎn)品的體積減小(產(chǎn)品的長(zhǎng)度和高度基本不變)帶來(lái)寬度減小,會(huì)導(dǎo)致雙金屬片的動(dòng)作空間不足。而熱過(guò)載繼電器的寬度決定了熱過(guò)載保護(hù)繼電器在配電柜中的安裝方式及安裝個(gè)數(shù)。因此配電柜的尺寸(安裝個(gè)數(shù))和雙金屬片的動(dòng)作空間行成了對(duì)立的關(guān)系。本文通過(guò)理論結(jié)合實(shí)際,運(yùn)用仿真軟件進(jìn)行模型修正結(jié)合實(shí)際功能性驗(yàn)證來(lái)解決這一矛盾,具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)寬度的變化對(duì)導(dǎo)電系統(tǒng)排布產(chǎn)生很大的影響,為此基于TRIZ理論的研究初步得到橫排、縱排、交叉排以及電子式四種概念設(shè)計(jì)方案。利用DFSS概念性選擇工具并考慮成本的影響因素,提出選用縱排的雙金屬片式方案。該方案的核心元件是熱雙金屬片,通過(guò)對(duì)其工作機(jī)制原理的研究,建立雙金導(dǎo)電系統(tǒng)的溫升模型。(2)利用ANSYS分析軟件對(duì)雙金縱排方案三相導(dǎo)電系統(tǒng)的溫升進(jìn)行模擬仿真和調(diào)整,通過(guò)改變出線端子的形狀以及內(nèi)部的結(jié)構(gòu)來(lái)改變空氣的流動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)三相導(dǎo)電系統(tǒng)溫升的一致性;修正模型加入接觸器作為一個(gè)整體分析并考慮輻射對(duì)熱傳導(dǎo)的影響。然后對(duì)雙金導(dǎo)電系統(tǒng)位移進(jìn)一步仿真,確保滿足打開(kāi)觸點(diǎn)所需要的行程和力。制作樣機(jī)進(jìn)行實(shí)測(cè),仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果接近后,進(jìn)一步對(duì)水平安裝與豎直安裝進(jìn)行溫升仿真對(duì)比并對(duì)雙金導(dǎo)電系統(tǒng)的位移測(cè)試進(jìn)行驗(yàn)證。最后通過(guò)國(guó)標(biāo)GB14048.4的過(guò)載保護(hù)性能試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)該設(shè)計(jì)方案的可行性和可靠性。(3)生產(chǎn)運(yùn)行一段時(shí)間后,借助Minitab軟件對(duì)84臺(tái)產(chǎn)品的1.05In和1.2In的過(guò)載脫扣時(shí)間的測(cè)試數(shù)據(jù)展開(kāi)分析,對(duì)于不符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用Johnson轉(zhuǎn)換并運(yùn)用公式進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,對(duì)轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)的正態(tài)分析,得到15min作為抽檢國(guó)標(biāo)的過(guò)載的測(cè)試時(shí)間,并分析其制程能力。在保證產(chǎn)品質(zhì)量的情況下,由原來(lái)的2小時(shí)縮短到僅15min,進(jìn)一步提升了測(cè)試效率,滿足產(chǎn)品批量生產(chǎn)和測(cè)試的需要。研究成果,在保證產(chǎn)品原來(lái)的長(zhǎng)度和厚度的情況下,得到了寬度僅為27mm的熱過(guò)載繼電器,相比傳統(tǒng)45mm寬的產(chǎn)品,寬度減小了40%。并且通過(guò)大量的試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析建立合理的等效檢驗(yàn)和抽檢的時(shí)間,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品量產(chǎn)的可行性。為后續(xù)類(lèi)似產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、仿真以及生產(chǎn)提供了參考,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成功后利于低壓電器成套設(shè)備制造商及設(shè)計(jì)工程師減小配電柜的機(jī)柜尺寸(不影響熱過(guò)載繼電器產(chǎn)品內(nèi)部的動(dòng)作空間),降低對(duì)環(huán)境的影響。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TM58

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2726580