基于NX Motion的万能式断路器动力学仿真

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.06.009

电器与能效管理技术 ›› 2021, Vol. 0 ›› Issue (6): 52-57.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.06.009

基于NX Motion的万能式断路器动力学仿真

徐晓东¹, 连云飞², 高飞³

1.中国特种设备检测研究院, 北京 100029
2.上海良信电器股份有限公司, 上海 201206
3.新乡航空工业(集团)有限公司, 河南新乡 453049

收稿日期:2020-12-29 出版日期:2021-06-30 发布日期:2021-10-13
作者简介:徐晓东(1980—),男,工程师,主要从事特种设备结构仿真。|连云飞(1990—),男,工程师,主要从事机械结构仿真工作。|高飞(1984—),男,工程师,主要从事机械结构仿真工作。

Dynamic Simulation of Air Circuit Breaker Based on NX Motion

XU Xiaodong¹, LIAN Yunfei², GAO Fei³

1. China Special Equipment Inspection and Research Institute,Beijing 100029,China
2. Shanghai Liangxin Electrical Co.,Ltd.,Shanghai 201206,China
3. Xinxiang Avivation Industry (Group) Co.,Ltd.,Xinxiang 453049,China

Received:2020-12-29 Online:2021-06-30 Published:2021-10-13

摘要/Abstract

摘要：

在NX Motion中建立了某类型万能式断路器机构的动力学仿真模型,根据实际情况建立了运动副、接触、弹簧等。通过对万能式断路器动力学仿真分析,获得了万能式断路器的主轴转角、合分闸时间、上下连杆夹角、终压力、开距、超程、储能力矩、脱扣力等性能参数。通过上下连杆夹角分析可知,上下连杆合闸过程经过死点位置。通过仿真结果和试验结果进行对比,验证了仿真结果的准确性,为万能式断路器的设计和优化提供了参考和依据。万能式断路器动力学仿真技术相对传统方法,缩短开发周期,降低研发成本。

关键词: 万能式断路器, 操作机构, 动力学仿真, NX Motion, 运动仿真

Abstract:

The dynamic model of air circuit breaker mechanism is established in the NX Motion software,and motion joins,contacts and springs are created according to physical truth.Many performance parameters are obtained by the dynamic simulation analysis of air circuit breaker,such as the principle axis rotation angle,closing and opening time,the angle between the upper and lower links,final pressure,opening range,overtravel,energy storage torque,tripping force and so on.The angle between the upper and lower links is go through the dead point angle,when closing the air circuit breaker.The correctness of the simulation model is verified by the comparison between dynamic simulation results and experimental results.The results of the dynamic simulation provide reference basis for the design and optimization of air circuit breaker.The dynamic simulation technique shortens the development cycle and reduces development costs compared with traditional method.

Key words: air circuit breaker, operating mechanism, dynamic simulation, NX Motion, motion simulation

中图分类号:

TM561

徐晓东, 连云飞, 高飞. 基于NX Motion的万能式断路器动力学仿真[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(6): 52-57.

XU Xiaodong, LIAN Yunfei, GAO Fei. Dynamic Simulation of Air Circuit Breaker Based on NX Motion[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2021, 0(6): 52-57.

图/表 19

图1

图2

图3

图4

图5

表1

表2

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表3

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图10

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图12

图13

图14

图15

表4

参考文献 9

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类型	连杆1	连杆2
转动副1	主轴	机架
转动副2	主轴	下连杆
转动副3	上连杆	下连杆
转动副4	跳扣	凸轮轴
转动副5	凸轮轴	支架
转动副6	释能杠杆	支架
转动副7	分闸杠杆	支架
转动副8	储能杠杆	支架
转动副9	释能半轴	支架
转动副10	分闸半轴	支架
转动副11	跳扣	上连杆
转动副12	主轴	连杆
转动副13	动触头支架	连杆
转动副14	动触头	动触头支架

机构状态	类型	零件1	零件2
合闸	接触1	主轴	支架
储能	接触2	储能杠杆	凸轮
储能	接触3	释能杠杆	凸轮
分闸	接触4	释能杠杆	支架
储能、分闸	接触5	释能杠杆	释能半轴
储能、合闸	接触6	分闸杠杆	主轴
合闸	接触7	分闸杠杆	分闸半轴
合闸	接触8	分闸杠杆	跳扣
分闸	接触9	分闸杠杆	支架
合闸	接触10	跳扣	支架
合闸	接触11	跳扣	下连杆
分闸	接触12	跳扣	限位柱
合闸	接触13	储能杠杆	支架
合闸	接触14	储能杠杆	下连杆

类型	连杆1	连杆2	刚度/ (N·mm^-1)	预紧力 /N
拉簧1	跳扣	储能杠杆	0.38	-1.4
拉簧2	跳扣	储能杠杆	0.38	-1.4
压簧3	储能杠杆	支架	85.15	4 277.3
拉簧4	释能杠杆	支架	2.1	-0.75
拉簧5	主轴	支架	4	-80
拉簧6	主轴	支架	4	-80
压簧7	动触头	触头支架	340	200
拉簧8	分闸杠杆	支架	1.5	-9
扭簧1	分闸半轴	支架	1.25	8.18
扭簧2	释能半轴	支架	1.34	2.37

参数	仿真结果	试验结果	误差/%
合闸时间/ms	26.7	24.6	7.9
分闸时间/ms	43.1	40.2	6.7
单级触头终压力/N	1 459	1 500	2.8

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Dynamic Simulation of Air Circuit Breaker Based on NX Motion

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