低壓斷路器的建模仿真技術(shù)

前言
第１章　緒論１
　１.１　概述１
?。?２　低壓斷路器的建模仿真技術(shù)發(fā)展
概況２
第２章　低壓斷路器操作機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的
仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì)４
　２.１　低壓塑殼斷路器操作機(jī)構(gòu)的仿真
建模４
　?。?１.１　低壓塑殼斷路器操作機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介４
　?。?１.２　操作機(jī)構(gòu)仿真模型的建立４
?。?２　單斷點(diǎn)塑殼斷路器操作機(jī)構(gòu)的仿真
分析７
　　２.２.１　單斷點(diǎn)塑殼斷路器操作機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)
特性的仿真７
　?。?２.２?。粒模粒停榆浖杏|頭參數(shù)的測(cè)量
方法９
?。?３　計(jì)及電動(dòng)斥力效應(yīng)的斷路器分?jǐn)噙^程
仿真分析１２
　?。?３.１　分?jǐn)喽搪冯娏鞯膶?shí)驗(yàn)研究１２
　　２.３.２　對(duì)動(dòng)觸頭所受電動(dòng)斥力的分析１３
　?。?３.３　計(jì)及電動(dòng)斥力效應(yīng)的斷路器分?jǐn)?
過程仿真分析１６
　２.４　低壓塑殼斷路器操作機(jī)構(gòu)的優(yōu)化
設(shè)計(jì)２１
　?。?４.１　影響斷路器分?jǐn)嗨俣鹊闹饕?
因素２１
　?。?４.２　以關(guān)鍵軸的位置作為設(shè)計(jì)變量的
操作機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)２４
?。?５　旋轉(zhuǎn)雙斷點(diǎn)塑殼斷路器操作機(jī)構(gòu)的仿
真與優(yōu)化設(shè)計(jì)２６
　?。?５.１　影響斷路器機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度的主要
因素２６
　　２.５.２　旋轉(zhuǎn)雙斷點(diǎn)塑殼斷路器觸頭卡住
機(jī)構(gòu)的研究分析２８
?。?６　框架斷路器操作機(jī)構(gòu)的仿真與優(yōu)化
設(shè)計(jì)３３
　　２.６.１　框架斷路器的操作機(jī)構(gòu)３３
　?。?６.２　操作機(jī)構(gòu)仿真模型的建立３４
　　２.６.３?。粒模粒停榆浖械姆抡娼Y(jié)果３５
　?。?６.４　操作機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)３６
?。?７?。粒模粒停榆浖亩伍_發(fā)技術(shù)３９
　　２.７.１　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(xiàn)４２
第３章　低壓斷路器操作機(jī)構(gòu)應(yīng)力分析
與疲勞壽命評(píng)估４３
　３.１　框架斷路器操作機(jī)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變的仿真
分析４３
　?。?１.１　動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變的計(jì)算方法４３
　　３.１.２　虛擬樣機(jī)模型的建立４５
　?。?１.３　剛柔耦合混合動(dòng)力學(xué)模型的
建立４６
　?。?１.４　上連桿應(yīng)力應(yīng)變分析４７
　３.２　框架斷路器操作機(jī)構(gòu)主要構(gòu)件疲勞
壽命的評(píng)估５１
　?。?２.１　低壓斷路器操作機(jī)構(gòu)疲勞壽命
的評(píng)估方法５１
　　３.２.２　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(jī)構(gòu)主要構(gòu)件結(jié)構(gòu)的
優(yōu)化設(shè)計(jì)及試驗(yàn)５６
　?。?３.１　打擊桿的結(jié)構(gòu)優(yōu)化５７
　?。?３.２　軸銷的結(jié)構(gòu)優(yōu)化５９
　　３.３.３　疲勞壽命的試驗(yàn)６２
　本章參考文獻(xiàn)６３
第４章　電磁脫扣器保護(hù)特性的
計(jì)算６４
?。?１　概述６４
?。?２　拍合式電磁脫扣器保護(hù)特性的仿真與
分析６６
　?。?２.１　脫扣器靜態(tài)特性的計(jì)算６６
　　４.２.２　脫扣器保護(hù)特性的計(jì)算６７
　?。?２.３　拍合式磁脫扣器保護(hù)特性的
分析７１
?。?３　螺管式磁脫扣器保護(hù)特性的仿真
與分析７２
　?。?３.１　螺管電磁鐵從磁場(chǎng)仿真到等值
磁路的建立７２
　?。?３.２　靜態(tài)特性的磁路計(jì)算方法７４
　?。?３.３　動(dòng)態(tài)特性的計(jì)算７５
　４.４　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
　?。?４.２　高速直流斷路器用磁脫扣器的
靜態(tài)特性與動(dòng)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
　４.５　電磁脫扣器的優(yōu)化設(shè)計(jì)８１
　?。?５.１　脫扣器幾何參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)８１
　?。?５.２　反力彈簧參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)８４
　?。?５.３　小規(guī)格拍合式脫扣器的改進(jìn)
設(shè)計(jì)９０
　　４.５.４　電磁脫扣器系列化設(shè)計(jì)９２
　?。?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(xiàn)９８
第５章　低壓斷路器熱分析與熱脫扣器
保護(hù)特性的計(jì)算９９
?。?１　熱分析的有限元法和熱網(wǎng)絡(luò)法１０１
　　５.１.１　用有限元法計(jì)算斷路器的
溫度場(chǎng)１０１
　?。?１.２　熱網(wǎng)絡(luò)法１０２
　５.２　熱源的計(jì)算１０３
　?。?２.１　觸頭接觸電阻１０３
　　５.２.２　接線端接觸電阻１０４
?。?３　導(dǎo)熱系數(shù)和散熱系數(shù)的確定１０５
　?。?３.１　導(dǎo)熱系數(shù)１０５
　　５.３.２　散熱系數(shù)１０５
?。?４　連接導(dǎo)線的處理１０７
　５.５　基于三維有限元法的斷路器熱
分析１０９
　?。?５.１　小規(guī)格斷路器的熱分析１０９
　?。?５.２　大規(guī)格斷路器的熱分析１１１
　５.６　熱脫扣器保護(hù)特性的等效熱路計(jì)算
方法１１２
　?。?６.１　熱脫扣器等效熱路的建立１１２
　?。?６.２　熱路參數(shù)的計(jì)算１１３
　?。?６.３　熱脫扣器保護(hù)特性的等效熱路的
求解與實(shí)驗(yàn)對(duì)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(shí)驗(yàn)研究１２１
　　５.７.３　強(qiáng)迫對(duì)流對(duì)低壓配電柜溫升特
性的影響１２３
　本章參考文獻(xiàn)１２４
第６章　吹弧磁場(chǎng)、電動(dòng)斥力及氣動(dòng)
斥力仿真與分析１２６
　６.１　概述１２６
?。?２　吹弧磁場(chǎng)的分析１２７
　?。?２.１　計(jì)算方法與步驟１２７
　?。?２.２?。捶N不同結(jié)構(gòu)的觸頭滅弧系統(tǒng)的
吹弧磁場(chǎng)的分析１２８
?。?３　電動(dòng)斥力的分析１３１
　?。?３.１　計(jì)算方法與步驟１３１
　　６.３.２　兩種Ｕ形靜觸頭導(dǎo)電回路的電動(dòng)
斥力與吹弧磁場(chǎng)對(duì)比的分析１３３
?。?４　塑殼斷路器中的電動(dòng)斥力１３７
　　６.４.１　計(jì)算模型１３７
　?。?４.２　計(jì)算結(jié)果及分析１３９
　?。?４.３　實(shí)驗(yàn)方法及結(jié)果分析１４２
　?。?４.４　塑殼斷路器觸頭斥開時(shí)間與觸頭
壓力的確定１４３
?。?５　氣動(dòng)斥力的研究１４４
　?。?５.１　實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ图胺椒ǎ保矗?
　?。?５.２　預(yù)期短路電流和觸頭間距對(duì)氣動(dòng)
斥力的影響１４８
　　６.５.３　產(chǎn)氣材料對(duì)氣動(dòng)斥力的影響１５１
　?。?５.４　出氣口大小對(duì)氣動(dòng)斥力的
影響１５１
　本章參考文獻(xiàn)１５４
第７章　短時(shí)耐受電流的計(jì)算１５５
?。?１　概述１５５
?。?２　框架斷路器觸頭系統(tǒng)電動(dòng)穩(wěn)定性的
分析１５６
　?。?２.１　電動(dòng)穩(wěn)定性的計(jì)算模型１５６
Ⅵ 低壓斷路器的建模仿真技術(shù)
　?。?２.２　鄰近效應(yīng)對(duì)電流分布的影響１５９
　?。?２.３　電動(dòng)斥力的分布１６１
　?。?２.４　考慮電動(dòng)斥力對(duì)導(dǎo)電斑點(diǎn)面積的
影響１６２
　?。?２.５　側(cè)偏力矩與滑動(dòng)力矩１６３
　７.３　短時(shí)耐受電流過程熱穩(wěn)定性的
分析１６５
　?。?３.１　熱穩(wěn)定性的計(jì)算模型１６５
　?。?３.２　熱穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果的空間
分布１６８
　?。?３.３　熱穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果的時(shí)間
變化１７０
　?。?３.４　短時(shí)耐受實(shí)驗(yàn)后觸頭燒蝕斑點(diǎn)
形貌的分析１７１
?。?４　合閘相角和頻率對(duì)電動(dòng)穩(wěn)定性的
影響１７３
　?。?４.１　合閘相角對(duì)電動(dòng)穩(wěn)定性的
影響１７３
　?。?４.２　頻率對(duì)電動(dòng)穩(wěn)定性的影響１７５
　本章參考文獻(xiàn)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(jiǎn)單的尼邁亞電弧數(shù)學(xué)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(jī)限流特性
的仿真和分析１８６
?。?４?。樱停茫麻_斷過程的仿真方法１８９
　　８.４.１　數(shù)學(xué)模型１９０
　?。?４.２　計(jì)算方法１９１
　?。?４.３　額定電流３５Ａ的ＳＭＣＢ開斷過程
仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果１９２
?。?５　磁流體動(dòng)力學(xué)電弧數(shù)學(xué)模型１９８
　?。?５.１　弧柱區(qū)物理過程及其控制
方程１９９
　　８.５.２　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
　　８.５.４　滅弧室結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)空氣介質(zhì)開關(guān)
電弧特性的影響２０９
　?。?５.５　產(chǎn)氣材料和金屬蒸汽對(duì)空氣介質(zhì)
開關(guān)電弧特性的影響２１８
?。?６　基于磁流體動(dòng)力學(xué)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　ＭＣＢ的仿真分析２２８
　本章參考文獻(xiàn)２３０