基于ADAMS的真空断路器合闸弹跳分析-论文.pdf

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1、·研究与分析·低压电器(2014No．4)基于ADAMS的真空断路器合闸弹跳分析周印政’，庄火庚，陆昊，周安康[1．上海理工大学，上海200093；2．上海电器科学研究所(集团)有限公司，上海200063]摘要：介绍虚拟样机技术应用于真空断路器研发的基本过程。用三维制图软件周印碲r10RR一、uG绘制真空断路器的三维模型图。利用多体动力学仿真软件ADAMS对真空断路器男，硕士研究生，研的合闸弹跳进行仿真分析，结果表明增加触头超程弹簧的预压力可抑制弹跳时间。实究方向为电机与电测结果证实了该方法是可行的。器。关键词：真空断路器；虚

2、拟样机技术；合闸弹跳；超程弹簧中图分类号：TM561．2文献标志码：A文章编号：1001-5531(2014)044)0133SimulationandAnalysisofClosingBounceofVacuumCircuitBreakerBasedonADAMSZHOUYinzheng，ZHUANGHuogeng，LUMin，ZHOUAnkang(1．UniversityofShanghaiforScience＆Technology，Shanghai200093，China；(2．ShanghaiElectricalApp

3、aratusResearchInstituteCo．Ltd．，Shanghai200063，China)Abstract：Applicationofvirtualprototypingtechnologyinvacuumcircuitbreakerwasintroduced．The3Dmodelfigureofvacuumcircuitbreakerwith3DdrawingsoftwareUGwasobtained．Thebounceofvacuumcircuitbreakerwassimulatedbyusingthemu

4、lti—bodydynamicssimulationsoftwareADAMS．Thesimulationresultsshowthatthebouncingtimeisrestrainedbyincreasingthepressureofcontactoverrunspring．Themeasurementresultsconfirmedthismethodisfeasible．Keywords：vacuumcircuitbreaker；virtualprototypetechnology；closingbounce；ove

5、rrunspring3ms，甚至5ms。在现有材料和工艺情况下，降低0引言合闸弹跳时间成为真空断路器面临的最紧要问真空断路器以其优良的分断』生能已得到广泛题。研究表明，在提高配件的加工精度、加强装配的应用，特别是在中压领域。真空断路器的动力工艺质量控制的同时，适度加大触头超程弹簧预学特性包括分／合闸的速度、时间和触头弹跳等，压力是控制合闸弹跳时间的有效措施。本文应用尤其触头弹跳对分断能力、机械寿命有重要的影多体动力学仿真软件ADAMS对真空断路器的合响。大量实践和理论表明，对真空断路器电寿命闸过程进行仿真分析，通过改变触头超程

6、弹簧的产生影响的真正因素是触头弹跳时间。预压力来控制合闸弹跳。GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》规定：真空断路器在合闸过程中，触1真空断路器合闸触头弹跳头接触后弹跳时间不应大于2ms。但受到触头1．1合闸弹跳及影响因素材料、制造加工工艺、装配工艺等限制，目前许多真空断路器采用真空灭弧室，真空灭弧室中真空断路器的弹跳时间都大于2ms，仅要求小于动、静触头采用平面对接方式接触。为保证动、静庄火庚(1962一)，男，教授级高级工程师，主要从事电器系统保护方面的研究。陆曼(1968一)，男，高级工程师，主

7、要从事船用电器及成套技术方面的研究。一13—低压电器(2014No．4)·研究与分析·触头良好的接触，必须保证足够的触头压力；在真——消耗系数，取决于触头材料。空断路器合闸过程中，动触头具有合理的合闸速解方程组(1)得：度(一般控制在0．4～0．8m／s)，合闸瞬间动、静触头发生弹性碰撞，触头压力又将动触头保持在合闸位置，动触头出现反复的跳动过程，即弹跳现√(1一kKV2o)一告(+)一2‰(+)象产生。在合闸时动、静触头从刚接触至稳定接(2)触瞬间为止的时间间隔即为弹跳时间。设动触头回弹速度减小到零，则回弹到最大影响触头弹跳

8、的主要因素有：触头材料；触头距离时弹跳结束，可得弹跳时间：表面加工工艺和装配工艺；断路器合闸速度；动触头超程弹簧的预压力。：：霉!㈩1．2弹跳时间的数学模型o【2+~／1一kK)在材料和工艺固定的情况下，合闸速度和超从式(3)可知，在动触头质量材料一定时，弹程弹簧预压力对于弹