图6-22 触头斥开时间计算流程图图6-22为计算触头斥开时间的迭代流程图。以6.4.1节中的CB2断路器产品为研究对象,在预期短路电流有效值为10kA条件下进行开断实验。这是因为CB2的触头预压力为4.4N,而当电流为2800A和2900A时,电动斥力分别等于4.3N和4.7N。一般来说,断路器瞬时脱扣器的动作电流为额定电流的12倍。对CB2来说,预压力的设计值可以通过下式得到:2×4.4/28252=1.59N。......
2023-06-15
低压断路器中关于触头的参数主要有三个:触头终压力、触头超程以及触头开距。触头终压力是指动触头和静触头完全闭合时,加在接触面上的压力,它的作用是保证触头通过额定工作电流时,触头温升不超过允许值以及通过规定的过载或短路电流时触头不发生熔焊;触头超程是指当触头完全闭合后,若将静触头移去,动触头所能移动的距离,它的作用主要是保证触头在磨损以后还能可靠接触;触头开距是指触头处于打开位置时动、静触头之间的最短距离,它的主要作用是保证可靠地熄灭电弧以及触头处于打开位置时,保证触头间隙的可靠绝缘。
了解了上述触头参数的定义和作用后,就可以利用ADAMS软件对这三个参数进行测量。以某型号250A塑壳断路器为例(见图2-9),具体说明测量方法。需要注意的是进行的测量工作,是在虚拟样机的所有约束已经添加完成,模型的自由脱扣过程已经仿真结束的基础上进行的。
图2-9 某型号250A塑壳断路器触头部分
图2-10 测量触头压力的后处理界面
(1)触头终压力的测量
在ADAMS软件中,对虚拟样机进行仿真的时候,动静触头之间存在一个“接触(CONTACT)”约束,使得动静触头在触头压力的作用下紧密闭合。在本模型中,动触头和静触头之间的“接触”约束是CONTACT_1,根据定义,这个“接触”力的大小就是触头压力。按触头压力的定义,有两种测试方法,一种由脱扣器进行分闸,作一次开断过程的仿真,然后进入ADAMS软件后处理界面,左上角下拉框中选择plotting选项,然后根据图2-10颜色加深部分所示选择相应的选项,最后单击Add Curves,便可以得到触头压力的测量曲线,如图2-11虚线所示,仿真开始,触头处于闭合位置,对应的测量值即为触头终压力,随着主轴的旋转,触头压力逐步降低,当触头走完超程,这一瞬间的触头压力即为初压力,如图2-11所示测得的触头终压力为16.6N,触头初压力为11.4N,另一种测量方法是让断路器处于合闸位置,建立一个跳扣与大地之间的固定约束,使跳扣不能动作,在此条件下作一次仿真,由于机构没动作,所测得的CONTACT_1即为触头终压力,如图2-11的实线所示,两种方法测得的触头终压力值相同。
图2-11 触头压力测量曲线
(2)触头超程的测量
触头超程是指当触头完全闭合后,若将静触头移去,动触头所能移动的距离。在AD- AMS软件中,不需要移去静触头,只要移去动静触头之间的“接触”约束——CONTACT_1,就可以测量触头超程。继续保持机构不动作,删除CONTACT_1(或使之无效),创建一个地面的标记MARKER作为测量的参考点,其坐标与断路器处于闭合状态时动触头的质心坐标相同。定义一个点到点的测量,在ADAMS软件界面主菜单中选择Build—Measure—Point to point—New,在弹出的对话框中的To MARKER和From MARKER中分别选择动触头的质心和刚刚建立的MARKER点,定义一个点到点距离的测量,确定之后就可以运行一次仿真过程,由于动静触头之间的约束已经不存在,可以看到动触头在触头压力的作用下向静触头的方向转动,直到走完整个超程,就可得到动触头的超程测量曲线如图2-12所示,对该断路器测得的超程为5.75mm。
图2-12 超程测量曲线
(3)触头开距的测量
触头开距是指触头处于打开位置时动、静触头之间的最短距离,闭合位置动、静触头之间的距离为零。在ADAMS软件中触头开距实际上就是动触头处于闭合位置和打开位置时两个位置之间的距离。与测量触头超程同样的方法,创建一个地面的MARKER作为测量的参考点,其坐标与断路器处于闭合状态时动触头的质心坐标相同。取消跳扣与大地之间的固定约束,恢复CONTACT_1,运行一次自由脱扣的仿真过程,定义一个点到点的测量。在AD- AMS软件界面主菜单中选择Build—Measure—Point to point—New,在弹出的对话框中的To MARKER和From MARKER中分别选择动触头的质心和刚刚建立的MARKER点的质心,确定之后就可以得到触头开距的测量曲线如图2-13所示,图2-13测得的超程为25.7mm。
图2-13 触头开距测量曲线
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2023-06-15
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