鄒 順,李 杰,任志剛
應用研究
框架斷路器觸頭系統電動力仿真分析
鄒 順1,李 杰1,任志剛2
(1.武漢船用電力推進裝置研究所,武漢 430064;2. 船舶綜合電力技術重點實驗室,武漢 430064)
框架斷路器動觸頭電流和電動力分布不均,通過有限元分析研究觸頭系統的電動力。研究結果表明:兩側的觸頭片受到的電動斥力較大,中間的觸頭片受到的電動斥力較小;觸頭片受到向中間的吸力,且兩側的觸頭片受到的吸力大,中間的觸頭片受到的吸力小。
框架斷路器 觸頭系統 電動力
斷路器額定短時耐受電流能力是其重要指標之一,因為斷路器在短路情況下,觸頭間產生的電動斥力可能導致觸頭斥開,斷路器不能工作。觸頭系統的電動穩定性是決定其技術指標的重要因素,因而對觸頭系統進行分析非常必要。
觸頭系統的設計以往主要通過類似樣機進行參照,仍需要通過試制和試驗來驗證其可靠性[1]。本文以額定4 000 A等級框架斷路器為例,通過有限元進行分析,得到了觸頭系統電動力的一般規律,可作為觸頭系統設計的參考。
動觸頭受到的電動力由洛侖茲力和霍爾姆力構成[2]。本文通過有限元分析,求解觸頭系統電動力;根據電流分布,通過數值分析迭代求解霍爾姆力,同時研究了觸頭片間電動力的分布。
以動觸頭片為例對觸頭系統電動力計算進行說明,見圖1。動觸頭在力矩z作用下發生轉動。以單元為例,其電動力F通過其電流密度J和磁通密度B確定;……