与计算继电器，电磁弹射装置，电磁操动机构等装置中的电磁力不同，脱扣器的载荷为短路电流，可视为电流源，动铁心运动产生的反电势可以近似忽略。表4-5 碟片弹簧几何参数基于上述静态计算结果，可以求解该脱扣器的动态特性。利用Fmag和Fspr加载脱扣器多体动力学模型，考虑重力，忽略摩擦力，求解牛顿欧拉微分方程，可以得到脱扣器动态特性曲线，如图4-24所示，其中Ipeak为短路电流峰值。图4-23 碟片弹簧组特性曲线图4-24 脱扣器动态特性曲线......
2023-06-15
分析拍合式磁脱扣器的保护特性
【摘要】：θmax从0.3054rad减小到0.2181rad，幅度为28.6%，脱扣电流则从1500A减小到1240A，幅度为17.3%；由图4-14，θ0从0.96rad减小到0.436rad，幅度为54.6%，脱扣电流则从1500A减小到890A，幅度为，由此可见改变同样大小的脱扣电流，调节θmax的方式所需的调节量比调节θ0的方式更大，并且从表4-3中还可看到脱扣电流随θ0的变化是非线性的。
磁脱扣器的动态特性包括衔铁与铁轭转角θ=θ（t）、吸力矩M=M（t）、角速度ω=ω（t）、电流i=i（t）、反力矩Mf=Mf（t）、脱扣时间tr、脱扣电流I脱，其中最主要的性能指标是tr，在同样的短路电流下，tr越小越有利于限流和开断。脱扣器在不同短路电流下的tr构成保护特性，图4-12所示为仿真获得的上述磁脱扣器（I脱=1500A）的保护特性曲线：
从图中可以看到，短路电流从临界值1500A到2000A这一区段内tr随电流增大减小最快，达2.6ms；从2500A之后，tr减小的速度明显变慢，从2500A到4500A，tr仅减小1.44ms。
（1）保护特性与反力弹簧特性的关系
磁脱扣器的动作时间与动作值决定于电磁铁动态吸力特性与负载反力特性的配合，增大反力会提高动作时间和动作电流；减小反力会减小动作时间和动作电流。这样，在磁脱扣器的设计中，当磁系统确定后，就可根据需要选取反力特性，其值由脱扣器的动特性计算决定。
图4-12 磁脱扣器（I脱=1500A）的保护特性曲线
图4-13 磁脱扣器保护特性随k变化的曲线
图4-14 磁脱扣器保护特性随θ0变化的曲线
图4-13和图4-14分别示出了其他参数不变，仅改变弹簧刚度k和反力弹簧初始拉伸（压缩）角度θ0时保护特性的变化曲线。
从图4-11中可见，随着k和θ0的减小，脱扣电流I脱逐渐减小，相同电流下的脱扣时间也随之缩短，但随着电流增大，缩短越来越慢，电流达到45Ie时脱扣时间最长与最短相差小于0.5ms。当k以等差数列减小时，I脱的减小不为等差数列；而当θ0以等差数列减小时，I脱则呈等差数列减小，因此通过改变反力弹簧的初始长度更容易实现断路器脱扣电流的线性调节。
（2）保护特性与初始工作气隙的关系
从图4-6可以看到：衔铁所受磁力随气隙减小而增大，并且上升越来越快。改变初始气隙（脱扣时衔铁行程作同样变化），脱扣器的脱扣时间和脱扣电流也随之变化，表4-3列出了其他不变，改变衔铁初始工作气隙（转角）θmax时，脱扣时间和脱扣电流的变化关系。
表4-3 脱扣电流和脱扣时间随θmax的变化关系
表4-3中可见，减小θmax时，脱扣电流和脱扣时间都随之减小。θmax从0.3054rad减小到0.2181rad，幅度为28.6%，脱扣电流则从1500A减小到1240A，幅度为17.3%；由图4-14，θ0从0.96rad减小到0.436rad，幅度为54.6%，脱扣电流则从1500A减小到890A，幅度为
，由此可见改变同样大小的脱扣电流，调节θmax的方式所需的调节量比调节θ0的方式更大，并且从表4-3中还可看到脱扣电流随θ0的变化是非线性的。由以上分析结果可得出；当塑壳断路器磁脱扣器的磁系统尺寸确定时，可通过改变反力弹簧的刚度和初始拉伸（压缩）长度来适应不同额定电流和脱扣电流的要求。相对于弹簧刚度的调节方式，通过改变反力弹簧的初始拉伸（压缩）长度调节脱扣电流更易实现线性调节；其他条件不变时，改变磁脱扣器的初始工作气隙，脱扣电流随之作非线性变化；相对于改变反力弹簧初始拉伸（压缩）长度调节脱扣电流的方式，改变初始工作气隙对脱扣电流的调节范围较小。
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2023-06-15
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2023-06-15
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2023-06-15
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