本文關(guān)鍵詞：基于ADAMS的高性能塑殼斷路器操作機構(gòu)研制

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【摘要】：塑殼斷路器是低壓電器產(chǎn)品中的核心元件之一,近年來呈現(xiàn)出智能化、高性能的發(fā)展趨勢。塑殼斷路器開斷性能的提升要求操作機構(gòu)提供更快的分斷速度,對操作機構(gòu)提出更高要求。本文分析了塑殼斷路器操作機構(gòu)的操作原理及重要的設計元素,通過機構(gòu)傳動比分析、等效動力學建模方法的引用,進行了機構(gòu)敏感構(gòu)件動作速度分析與合閘過程作用力矩匹配性分析,同時,針對斷路器的操作力特性,說明了合閘、分閘、再扣操作力計算方法上的差異,提出一種再扣操作力計算模型。在此基礎上,結(jié)合虛擬樣機技術(shù)開展操作機構(gòu)的設計研制工作,塑殼斷路器操作機構(gòu)采用經(jīng)典的四、五連桿轉(zhuǎn)換機構(gòu),從機構(gòu)的幾何運動關(guān)系出發(fā),建立機構(gòu)運動的仿真模型。通過多體動力學仿真軟件ADAMS進行輔助設計分析,提供動態(tài)的仿真影像,供用戶多方位、多角度觀察,方便獲取運動分析的位移、速度、加速度等參數(shù),實現(xiàn)對機構(gòu)運動過程的動態(tài)模擬,更加形象直觀與全面；獲取運動特性參數(shù),開展結(jié)構(gòu)件的受力分析,建立合閘過程驅(qū)動力矩與阻力矩的仿真計算分析模型：結(jié)合建立的再扣操作力計算方法在ADAMS中實施了設計改進；分析了主彈簧彈性系數(shù)、桿件尺寸比例對操作機構(gòu)開斷速度的影響,進行了優(yōu)化設計�；诜抡嬖O計方案,制作了塑殼斷路器樣機,通過相關(guān)重要技術(shù)參數(shù)的測試及產(chǎn)品電壽命、短路分斷能力的實驗工作,驗證了仿真工作的正確性。從實驗結(jié)果來看,操作機構(gòu)各項性能指標達到設計要求,完成高性能塑殼斷路器操作機構(gòu)研制任務。
【關(guān)鍵詞】：斷路器 機構(gòu) 虛擬樣機 ADAMS 仿真
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM561
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 塑殼斷路器的功能模塊及發(fā)展簡介8-10
• 1.1.1 塑殼斷路器概述及發(fā)展概況8-9
• 1.1.2 塑殼斷路器的功能模塊簡介9-10
• 1.2 MCCB操作機構(gòu)的作用與國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.1 操作機構(gòu)的作用10-11
• 1.2.2 操作機構(gòu)的研究方法與技術(shù)現(xiàn)狀11
• 1.3 本文的研究意義11-12
• 1.4 本文研究內(nèi)容12
• 1.5 本章小結(jié)12-14
• 第二章 基于ADAMS的塑殼斷路器操作機構(gòu)建模14-24
• 2.1 虛擬樣機技術(shù)概述14-15
• 2.2 多體動力學ADAMS軟件簡介15-16
• 2.2.1 ADAMS的基本構(gòu)成及功能15
• 2.2.2 ADAMS的仿真分析基本步驟15-16
• 2.3 基于ADAMS的塑殼斷路器操作機構(gòu)仿真建模方法16-22
• 2.3.1 仿真模型定義16-17
• 2.3.2 仿真模型建立17-19
• 2.3.3 仿真環(huán)境設置19-20
• 2.3.4 仿真結(jié)果(輸出)分析20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-24
• 第三章 塑殼斷路器操作機構(gòu)設計要素分析24-42
• 3.1 塑殼斷路器操作機構(gòu)的動作原理及設計要素24-27
• 3.2 操作機構(gòu)設計關(guān)鍵特性要素分析27-34
• 3.2.1 機構(gòu)傳動比計算27-29
• 3.2.2 等效動力學建模方法29-31
• 3.2.3 機構(gòu)敏感構(gòu)件動作速度分析31-33
• 3.2.4 機構(gòu)合閘過程作用力矩分析33-34
• 3.3 斷路器操作力設計方法分析34-40
• 3.3.1 塑殼斷路器操作力設計技術(shù)背景說明34-35
• 3.3.2 再扣過程操作力理論計算方法35-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 第四章 基于ADAMS的操作機構(gòu)設計與分析42-62
• 4.1 操作機構(gòu)設計基礎與技術(shù)參數(shù)條件42-46
• 4.1.1 確定設計目標及設計要求42
• 4.1.2 雙斷點結(jié)構(gòu)形式技術(shù)方案描述42-43
• 4.1.3 確定技術(shù)參數(shù)43-45
• 4.1.4 設計方法45-46
• 4.2 基于ADAMS仿真的操作機構(gòu)設計分析46-60
• 4.2.1 基于ADAMS的操作機構(gòu)仿真建模46-47
• 4.2.2 機構(gòu)仿真分析動作原理說明47-49
• 4.2.3 基于設計的仿真分析研究49-57
• 4.2.3.1 ADAMS中傳動比輸出及處理方法49-51
• 4.2.3.2 合閘操作過程作用力矩計算分析51-56
• 4.2.3.3 合閘操作敏感構(gòu)件動作特性仿真分析56-57
• 4.2.3.4 再扣操作特性設計優(yōu)化57
• 4.2.4 仿真設計優(yōu)化57-60
• 4.2.4.1 彈簧參數(shù)優(yōu)化分析58-59
• 4.3.4.2 機構(gòu)連桿鉸接軸位置優(yōu)化分析59-60
• 4.3 本章小結(jié)60-62
• 第五章 試驗驗證62-72
• 5.1 斷路器操作機構(gòu)基本參數(shù)測量62-64
• 5.2 斷路器操作機構(gòu)動作特性參數(shù)測量64-67
• 5.3 斷路器壽命試驗67
• 5.4 斷路器分斷性能驗證試驗67-70
• 5.5 本章小結(jié)70-72
• 第六章 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 本文研究總結(jié)72
• 6.2 展望72-74
• 致謝74-75
• 參考文獻75-77

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