基于Ls-Dyna的高压断路器传动连杆优化设计

摘要
图/表
参考文献
相关文章 (15)

全文: PDF (15605 KB) HTML (1 KB)
输出: BibTeX | EndNote (RIS)

摘要本文建立了某型断路器传动系统的有限元模型,利用基于显式动力学方法,将实测的操动机构输出位移曲线作为位移载荷施加于有限元模型,对三相传动连杆在分闸操作过程中的弯曲变形进行计算。通过不同参数下弯曲量的对比,分析其弯曲原因,并通过与实测应变结果的对比,对计算模型进行验证。计算结果表明,连杆在操作过程中的弯曲变形主要由惯性力引起。最终以降低连杆的弯曲变形和von-mises应力为目标,对连杆进行了优化设计。

	服务

	把本文推荐给朋友
	加入我的书架
	加入引用管理器
	E-mail Alert
	RSS
	作者相关文章
	董桂华
	何洁
	王彩霞

关键词 ：断路器, 传动连杆, 显式动力学, 优化设计

Abstract：Finite element model of the drive system for a circuit breaker was built. The measured displacement is added on the finite element model. The deformation and von-Mises stress of key parts in the drive system are calculated based on explicit finite element method. The finite element model is validated by experimental results. The results indicate that the deformation of the connecting rod is mainly caused by the inertial force. Then the connecting rod is optimized to reduce the deformation and the von-Mises stress.

Key words： circuit breakers drive system explicit finite element optimization

收稿日期: 2018-07-27 出版日期: 2019-02-18

基金资助:陕西省自然科学基金（2018JQ1005）

作者简介: 董桂华（1982-）,男,博士,工程师,主要从事机械系统可靠性方面研究工作。

引用本文:

董桂华, 何洁, 王彩霞. 基于Ls-Dyna的高压断路器传动连杆优化设计[J]. 电气技术, 2019, 20(2): 33-36. Dong Guihua, He Jie, Wang Caixia. Optimization of connecting rod of a circuit breakers based on Ls-Dyna. Electrical Engineering, 2019, 20(2): 33-36.

链接本文:

http://dqjs.cesmedia.cn/CN/Y2019/V20/I2/33

[1] 林莘. 现代高压电器技术[M]. 北京: 机械工业出版社, 2002.
[2] 徐国政, 张节容, 钱家骊, 等. 高压断路器原理和应用[M]. 北京: 清华大学出版社, 2000.
[3] Xu Bing, Ding Ruqi, Zhang Junhui, et al.Multiphysics-coupled modeling: simulation of the hydraulic-operating mechanism for a SF₆ high-voltage circuit breaker[J]. IEEE-ASME Transactions on Mechatronics, 2016, 21(1): 379-393.
[4] Luders C. Suwanasri T, Dommerque R.Investigation of an SF₆-selfblast circuit breaker[J]. Journal of Physics D-Applied Physics, 2006, 39(4): 666-672.
[5] 郑云, 林川. 基于ADAMS的断路器分断速度计算[J]. 电气技术, 2014, 15(2): 97-100.
[6] 舒亮, 吴浪, 吴桂初, 等. 一种断路器多体动力学仿真方法[J]. 电工技术学报, 2017, 32(5): 41-48.
[7] 张永刚. 新型三工位隔离/接地开关的设计[J]. 电气技术, 2017, 18(2): 83-88.
[8] 李国超, 彭炜, 李勇才, 等. 滚动轴承外圈故障的显式有限元动态仿真分析[J]. 中国机械工程, 2012(23): 2825-2829.
[9] 李昌, 韩兴. 基于显式动力学的齿轮箱动态有限元数字仿真[J]. 兵工学报, 2009, 30(7): 978-983.
[10] 樊莉, 谭南林, 沈栋平. 基于显式动力学的滚动轴承接触应力有限元分析[J]. 北京交通大学学报, 2006, 30(4): 109-112.
[11] 程立, 董桂华, 马冲. 显式有限元在某型高压断路器传动系统分析中的应用[J]. 高压电器, 2017, 53(9): 85-89.
[12] 刘荣海, 杨迎春, 成立峰, 等. 基于LS-DYNA的CT14高压断路器弹簧操动机构仿真与应力分析[J]. 高压电器, 2017, 53(10): 29-35.
[13] 葛国伟, 廖敏夫, 黄金强, 等. 双断口真空断路器配合特性仿真与试验[J]. 电工技术学报, 2016, 31(22): 57-65.
[14] 王之军, 刘亚培, 王刚, 等. 基于Ls-Dyna的高压断路器传动系统瞬态动力学仿真与试验研究[J]. 高压电器, 2018, 54(3): 52-58.
[15] 巫世晶, 孟凡刚, 赵文强, 等. 特高压断路器机械传动机构动态特性优化[J]. 高电压技术, 2018, 44(3): 727-732.