一种真空断路器弹簧操动机构分合闸计算的优化方法技术

技术编号:38399853 阅读:27 留言:0更新日期:2023-08-07 11:12
本发明专利技术公开了一种真空断路器弹簧操动机构分合闸计算的优化方法,包括:依据弹簧操动机构结构参数构建简化模型;对储能弹簧的初始负载进行优化,计算合闸过程中驱动力及阻力;依据所述驱动力及阻力的临界关系,获取合闸过程中动触头驱动力与阻力变化的交点位置;计算合闸阶段能量变化,判断断路器合闸情况。本发明专利技术基于根据机构传动原理及力矩传动原理,通过简化模型,理论分析合闸过程的各机构的作用力矩,计算动触头驱动力及阻力的变换关系,能够计算驱动力和阻力临界条件下的交点位置,计算并分析能量关系,为断路器的研发及优化提供了理论依据,减少了设计周期,提高了设计效率,减少了试验量,节约成本。节约成本。节约成本。

【技术实现步骤摘要】
一种真空断路器弹簧操动机构分合闸计算的优化方法


[0001]本专利技术涉及电气智能化
,尤其涉及一种真空断路器弹簧操动机构分合闸计算的优化方法。

技术介绍

[0002]断路器的可靠运行对电网的保护具有重要影响,而操动机构又是评价断路器好坏的重要标准。弹簧操动机构以其结构简单、维修方便、工艺难度低等特点,广泛应用在各类断路器上。但是弹簧操动机构是以机械传动且内部零件较多,因而故障率较高。通过对弹簧操动机构的机械优化设计是可以提高断路器的稳定性的。
[0003]当前对于弹簧操动机构的设计都是基于研究人员的经验对机构的参数进行试错调节,最终确定合理的机构参数,此过程要进行大量的试验,这种样机试验的方法不仅耗费时间而且增加物力和人力成本,研发设计的效率极低,已不能满足当前的设计生产需求。目前对于弹簧操动机构的设计缺乏理论指导,断路器能否稳定分合闸都是基于人工经验调节,亟需一套基于理论的且行之有效的优化设计方法。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空断路器弹簧操动机构分合闸计算的优化方法,其特征在于,包括:依据弹簧操动机构结构参数构建简化模型;对储能弹簧的初始负载进行优化,计算合闸过程中驱动力及阻力;依据所述驱动力及阻力的临界关系,获取合闸过程中动触头驱动力与阻力变化的交点位置;计算合闸阶段能量变化,判断断路器合闸情况。2.如权利要求1所述的真空断路器弹簧操动机构分合闸计算的优化方法,其特征在于,所述简化模型包括,储能弹簧机构、分闸弹簧机构、绝缘拉杆、主轴和动触头;所述储能弹簧机构作用力矩表示为:F
x
=F
x0
+k1(x

x0) (1)M
A
=F
x
*d
1 (3)其中,x代表储能弹簧任意时刻长度;x0代表储能弹簧初始长度;k1代表储能弹簧刚度;F
x0
代表储能弹簧初始力值;F
x
代表储能弹簧力值;d1代表储能弹簧拐臂长度;m、n分别表示AM和AN的两端长度;M
A
代表储能弹簧相对点A的作用力矩;所述储能弹簧与主轴传动的作用力矩为:d2=l1sin∠ABC (4)d3=l1sin∠BCD (5)M
Dx
=M
A
*d3/d
2 (6)其中,d2代表点A至连杆BC拐臂长度;l1表示AB两端的长度;d3代表点D至连杆BC拐臂长度;M
Dx
代表储能弹簧相对主轴D的作用力矩;所述分闸弹簧机构作用力矩为:F
y
=F
y0
+k2(y

y0) (7)d4=ysin∠DIJ (8)M
Dy
=F
y
*d
4 (9)其中,y代表分闸弹簧任意时刻长度;y0代表分闸弹簧初始长度;k2代表分闸弹簧弹性系数;F
y0
代表分闸弹簧初始力值;F
y
代表分闸弹簧力值;d4代表分闸弹簧拐臂长度;M
Dy
代表分闸弹簧相对主轴D作用力矩;所述主轴与绝缘拉杆作用力矩为:d5=l5sin∠DEF (10)d6=l7sin(180
°‑
∠EFG)=l7sin∠EFG (11)M
Gx
=M
Dx
*d6/d
5 (12)M
Gy
=M
Dy
*d6/d
5 (13)其中,l5和l7分别为ED和FG的长度,d5代表为主轴D拐臂长度,d6代表为转轴G拐臂长度,M
Gx
代表合闸弹簧对转轴G的作用力矩,M
Gy
代表分闸弹簧对转轴G的作用力矩。3.如权利要求2所述的真空断路器弹簧操动机构分合闸计算的优化方法,其特征在于,所述合闸过程中驱动力包括,储...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙利杰刘继峰刘勇任禹同孙西保
申请(专利权)人:徐州工业职业技术学院
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1