一種快速操作機構運動學分析及動力學仿真.pdf

1、開關電器產(chǎn)品作為配電系統(tǒng)中重要的保護和控制類元器件,工作可靠性高,性能穩(wěn)定,在國民經(jīng)濟發(fā)展和工農業(yè)生產(chǎn)中有著舉足輕重的地位?？焖俨僮鳈C構作為開關的重要組件,其動作的可靠性和快速性對于開關的性能影響、配電自動化及智能電網(wǎng)的構建有著重要作用,而目前開關的快速操作機構設計還缺乏理論分析與指導,因此對開關快速操作機構的研究具有一定的學術價值與經(jīng)濟價值。
　　 通過對快速操作機構的國內外研究概況、發(fā)展趨勢的研究,確定本課題的主要研究內容及

2、研究意義。根據(jù)開關的主要工作狀態(tài)及其對快速操作機構的動作要求,分析確定了一種快速操作機構的總體設計方案及工作模塊。著重分析快速操作機構的儲能過程和合閘過程,并對鎖扣機構進行原理性說明。對開關快速操作機構的合閘系統(tǒng)進行了深入分析,運用桿組分析法拆分快速操作機構,對其基本桿組進行運動分析,建立運動方程；運用剛體運動的平行軸定理,對運動復雜的零部件拆分求解動能,并建立合閘系統(tǒng)動力學總方程,為快速操作機構的分析設計提供理論基礎。根據(jù)多剛體動力學

3、基本原理及其工程背景,確定了快速操作機構虛擬仿真的理論算法及仿真平臺,利用多體動力學ADAMS軟件構建快速操作機構合閘系統(tǒng)的虛擬樣機。在動力學仿真分析中,建立了快速操作機構合閘系統(tǒng)的虛擬樣機并設置零件之間的約束、彈簧剛度及初始狀態(tài)等原始參數(shù),通過仿真模擬得到合閘系統(tǒng)空載合閘時間為20ms,并得到水平滾子的運動參數(shù)和運動部件之間碰撞力曲線圖。通過分析剛度系數(shù)對于樣機合閘時間、沖擊載荷與回彈振動的影響,得到了剛度系數(shù)的最優(yōu)值。虛擬樣機技術的