低壓斷路器的建模仿真技術

前言
第１章　緒論１
?。?１　概述１
　１.２　低壓斷路器的建模仿真技術發(fā)展
概況２
第２章　低壓斷路器操作機構動態(tài)特性的
仿真與優(yōu)化設計４
?。?１　低壓塑殼斷路器操作機構的仿真
建模４
　?。?１.１　低壓塑殼斷路器操作機構簡介４
　?。?１.２　操作機構仿真模型的建立４
?。?２　單斷點塑殼斷路器操作機構的仿真
分析７
　　２.２.１　單斷點塑殼斷路器操作機構動態(tài)
特性的仿真７
　?。?２.２　ＡＤＡＭＳ軟件中觸頭參數(shù)的測量
方法９
?。?３　計及電動斥力效應的斷路器分斷過程
仿真分析１２
　?。?３.１　分斷短路電流的實驗研究１２
　?。?３.２　對動觸頭所受電動斥力的分析１３
　?。?３.３　計及電動斥力效應的斷路器分斷
過程仿真分析１６
?。?４　低壓塑殼斷路器操作機構的優(yōu)化
設計２１
　?。?４.１　影響斷路器分斷速度的主要
因素２１
　?。?４.２　以關鍵軸的位置作為設計變量的
操作機構優(yōu)化設計２４
　２.５　旋轉(zhuǎn)雙斷點塑殼斷路器操作機構的仿
真與優(yōu)化設計２６
　?。?５.１　影響斷路器機構運動速度的主要
因素２６
　　２.５.２　旋轉(zhuǎn)雙斷點塑殼斷路器觸頭卡住
機構的研究分析２８
?。?６　框架斷路器操作機構的仿真與優(yōu)化
設計３３
　?。?６.１　框架斷路器的操作機構３３
　　２.６.２　操作機構仿真模型的建立３４
　?。?６.３?。粒模粒停榆浖械姆抡娼Y(jié)果３５
　?。?６.４　操作機構的優(yōu)化設計３６
?。?７?。粒模粒停榆浖亩伍_發(fā)技術３９
　?。?７.１　用戶界面的開發(fā)３９
　?。?７.２　依靠接口程序的二次開發(fā)４０
　本章參考文獻４２
第３章　低壓斷路器操作機構應力分析
與疲勞壽命評估４３
?。?１　框架斷路器操作機構應力應變的仿真
分析４３
　?。?１.１　動態(tài)應力應變的計算方法４３
　　３.１.２　虛擬樣機模型的建立４５
　?。?１.３　剛柔耦合混合動力學模型的
建立４６
　　３.１.４　上連桿應力應變分析４７
?。?２　框架斷路器操作機構主要構件疲勞
壽命的評估５１
　?。?２.１　低壓斷路器操作機構疲勞壽命
的評估方法５１
　?。?２.２　打擊桿的壽命分析５２
　?。?２.３　軸銷的壽命分析５４
　３.３　框架斷路器操作機構主要構件結(jié)構的
優(yōu)化設計及試驗５６
　?。?３.１　打擊桿的結(jié)構優(yōu)化５７
　?。?３.２　軸銷的結(jié)構優(yōu)化５９
　?。?３.３　疲勞壽命的試驗６２
　本章參考文獻６３
第４章　電磁脫扣器保護特性的
計算６４
　４.１　概述６４
?。?２　拍合式電磁脫扣器保護特性的仿真與
分析６６
　　４.２.１　脫扣器靜態(tài)特性的計算６６
　?。?２.２　脫扣器保護特性的計算６７
　?。?２.３　拍合式磁脫扣器保護特性的
分析７１
　４.３　螺管式磁脫扣器保護特性的仿真
與分析７２
　?。?３.１　螺管電磁鐵從磁場仿真到等值
磁路的建立７２
　?。?３.２　靜態(tài)特性的磁路計算方法７４
　?。?３.３　動態(tài)特性的計算７５
?。?４　高速直流斷路器用磁脫扣器調(diào)節(jié)特
性的分析７７
　?。?４.１　高速直流斷路器用磁脫扣器的
工作原理７７
　　４.４.２　高速直流斷路器用磁脫扣器的
靜態(tài)特性與動態(tài)特性７７
　?。?４.３　高速直流斷路器用磁脫扣器的
調(diào)節(jié)特性分析８０
?。?５　電磁脫扣器的優(yōu)化設計８１
　?。?５.１　脫扣器幾何參數(shù)的優(yōu)化設計８１
　?。?５.２　反力彈簧參數(shù)的優(yōu)化設計８４
　?。?５.３　小規(guī)格拍合式脫扣器的改進
設計９０
　?。?５.４　電磁脫扣器系列化設計９２
　　４.５.５　帶永久磁鐵脫扣器抑制電流極性
影響的方法９５
　本章參考文獻９８
第５章　低壓斷路器熱分析與熱脫扣器
保護特性的計算９９
?。?１　熱分析的有限元法和熱網(wǎng)絡法１０１
　　５.１.１　用有限元法計算斷路器的
溫度場１０１
　?。?１.２　熱網(wǎng)絡法１０２
?。?２　熱源的計算１０３
　?。?２.１　觸頭接觸電阻１０３
　?。?２.２　接線端接觸電阻１０４
?。?３　導熱系數(shù)和散熱系數(shù)的確定１０５
　?。?３.１　導熱系數(shù)１０５
　?。?３.２　散熱系數(shù)１０５
?。?４　連接導線的處理１０７
?。?５　基于三維有限元法的斷路器熱
分析１０９
　　５.５.１　小規(guī)格斷路器的熱分析１０９
　　５.５.２　大規(guī)格斷路器的熱分析１１１
?。?６　熱脫扣器保護特性的等效熱路計算
方法１１２
　　５.６.１　熱脫扣器等效熱路的建立１１２
　?。?６.２　熱路參數(shù)的計算１１３
　?。?６.３　熱脫扣器保護特性的等效熱路的
求解與實驗對比１１５
?。?７　基于電磁熱流耦合有限元法的低壓
配電柜熱分析１１７
　?。?７.１　電磁熱流耦合的分析方法１１７
　?。?７.２　低壓配電柜溫升特性的仿真及
實驗研究１２１
　　５.７.３　強迫對流對低壓配電柜溫升特
性的影響１２３
　本章參考文獻１２４
第６章　吹弧磁場、電動斥力及氣動
斥力仿真與分析１２６
?。?１　概述１２６
　６.２　吹弧磁場的分析１２７
　?。?２.１　計算方法與步驟１２７
　　６.２.２　４種不同結(jié)構的觸頭滅弧系統(tǒng)的
吹弧磁場的分析１２８
?。?３　電動斥力的分析１３１
　　６.３.１　計算方法與步驟１３１
　　６.３.２　兩種Ｕ形靜觸頭導電回路的電動
斥力與吹弧磁場對比的分析１３３
?。?４　塑殼斷路器中的電動斥力１３７
　?。?４.１　計算模型１３７
　　６.４.２　計算結(jié)果及分析１３９
　?。?４.３　實驗方法及結(jié)果分析１４２
　?。?４.４　塑殼斷路器觸頭斥開時間與觸頭
壓力的確定１４３
?。?５　氣動斥力的研究１４４
　　６.５.１　實驗模型及方法１４５
　?。?５.２　預期短路電流和觸頭間距對氣動
斥力的影響１４８
　　６.５.３　產(chǎn)氣材料對氣動斥力的影響１５１
　?。?５.４　出氣口大小對氣動斥力的
影響１５１
　本章參考文獻１５４
第７章　短時耐受電流的計算１５５
?。?１　概述１５５
　７.２　框架斷路器觸頭系統(tǒng)電動穩(wěn)定性的
分析１５６
　　７.２.１　電動穩(wěn)定性的計算模型１５６
Ⅵ 低壓斷路器的建模仿真技術
　?。?２.２　鄰近效應對電流分布的影響１５９
　　７.２.３　電動斥力的分布１６１
　?。?２.４　考慮電動斥力對導電斑點面積的
影響１６２
　　７.２.５　側(cè)偏力矩與滑動力矩１６３
?。?３　短時耐受電流過程熱穩(wěn)定性的
分析１６５
　　７.３.１　熱穩(wěn)定性的計算模型１６５
　?。?３.２　熱穩(wěn)定性計算結(jié)果的空間
分布１６８
　?。?３.３　熱穩(wěn)定性計算結(jié)果的時間
變化１７０
　　７.３.４　短時耐受實驗后觸頭燒蝕斑點
形貌的分析１７１
?。?４　合閘相角和頻率對電動穩(wěn)定性的
影響１７３
　?。?４.１　合閘相角對電動穩(wěn)定性的
影響１７３
　　７.４.２　頻率對電動穩(wěn)定性的影響１７５
　本章參考文獻１７８
第８章　低壓斷路器開斷過程的仿真
分析１７９
?。?１　概述１７９
?。?２　簡單的尼邁亞電弧數(shù)學模型１８２
?。?３　微型斷路器開斷過程的仿真分析１８３
　?。?３.１　開斷特性的仿真１８３
　　８.３.２　不同開斷條件下的樣機限流特性
的仿真和分析１８６
?。?４　ＳＭＣＢ開斷過程的仿真方法１８９
　?。?４.１　數(shù)學模型１９０
　　８.４.２　計算方法１９１
　?。?４.３　額定電流３５Ａ的ＳＭＣＢ開斷過程
仿真及實驗結(jié)果１９２
?。?５　磁流體動力學電弧數(shù)學模型１９８
　?。?５.１　弧柱區(qū)物理過程及其控制
方程１９９
　?。?５.２　代表性斷路器電弧模型２０４
　?。?５.３　電弧等離子體的基本物性
參數(shù)２０５
　?。?５.４　滅弧室結(jié)構參數(shù)對空氣介質(zhì)開關
電弧特性的影響２０９
　?。?５.５　產(chǎn)氣材料和金屬蒸汽對空氣介質(zhì)
開關電弧特性的影響２１８
?。?６　基于磁流體動力學電弧模型的低壓斷
路器開斷特性的仿真與分析２２５
　　８.６.１?。停茫茫碌姆抡娣治觯玻玻?
　?。?６.２?。停茫碌姆抡娣治觯玻玻?
　本章參考文獻２３０