一種快速操作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及動(dòng)力學(xué)仿真.pdf

1、開(kāi)關(guān)電器產(chǎn)品作為配電系統(tǒng)中重要的保護(hù)和控制類元器件,工作可靠性高,性能穩(wěn)定,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著舉足輕重的地位。快速操作機(jī)構(gòu)作為開(kāi)關(guān)的重要組件,其動(dòng)作的可靠性和快速性對(duì)于開(kāi)關(guān)的性能影響、配電自動(dòng)化及智能電網(wǎng)的構(gòu)建有著重要作用,而目前開(kāi)關(guān)的快速操作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)還缺乏理論分析與指導(dǎo),因此對(duì)開(kāi)關(guān)快速操作機(jī)構(gòu)的研究具有一定的學(xué)術(shù)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
　　 通過(guò)對(duì)快速操作機(jī)構(gòu)的國(guó)內(nèi)外研究概況、發(fā)展趨勢(shì)的研究,確定本課題的主要研究?jī)?nèi)容及

2、研究意義。根據(jù)開(kāi)關(guān)的主要工作狀態(tài)及其對(duì)快速操作機(jī)構(gòu)的動(dòng)作要求,分析確定了一種快速操作機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)方案及工作模塊。著重分析快速操作機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能過(guò)程和合閘過(guò)程,并對(duì)鎖扣機(jī)構(gòu)進(jìn)行原理性說(shuō)明。對(duì)開(kāi)關(guān)快速操作機(jī)構(gòu)的合閘系統(tǒng)進(jìn)行了深入分析,運(yùn)用桿組分析法拆分快速操作機(jī)構(gòu),對(duì)其基本桿組進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析,建立運(yùn)動(dòng)方程；運(yùn)用剛體運(yùn)動(dòng)的平行軸定理,對(duì)運(yùn)動(dòng)復(fù)雜的零部件拆分求解動(dòng)能,并建立合閘系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)總方程,為快速操作機(jī)構(gòu)的分析設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。根據(jù)多剛體動(dòng)力學(xué)

3、基本原理及其工程背景,確定了快速操作機(jī)構(gòu)虛擬仿真的理論算法及仿真平臺(tái),利用多體動(dòng)力學(xué)ADAMS軟件構(gòu)建快速操作機(jī)構(gòu)合閘系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)。在動(dòng)力學(xué)仿真分析中,建立了快速操作機(jī)構(gòu)合閘系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)并設(shè)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(guò)仿真模擬得到合閘系統(tǒng)空載合閘時(shí)間為20ms,并得到水平滾子的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和運(yùn)動(dòng)部件之間碰撞力曲線圖。通過(guò)分析剛度系數(shù)對(duì)于樣機(jī)合閘時(shí)間、沖擊載荷與回彈振動(dòng)的影響,得到了剛度系數(shù)的最優(yōu)值。虛擬樣機(jī)技術(shù)的