88 / 2021-06-05 10:01:17

电磁斥力机构的冲击应力与形变分析

电磁斥力机构是一种利用涡流效应快速分断电路的新型操动机构，具有开断速度快、稳定性高、结构简单等优点。当主回路发生短路时，斥力机构储能电容放电，分闸线圈中迅速通入脉冲电流，在斥力盘上形成感应涡流、斥力盘在巨大脉冲电磁斥力的作用下快速动作，带动动触头分断电路。斥力盘在分断电路时将承受巨大的脉冲电磁斥力，加剧斥力机构的内部应力并造成弹性形变，在经历数次冲击后甚至可能发生塑性形变从而导致斥力机构损坏^[1-3]。为了揭示脉冲电磁斥力对斥力盘及连杆结构的破坏规律，提升斥力机构的机械强度和机械寿命，首先，本文在电磁仿真模块建立斥力机构3D模型并对其分断动作进行瞬态场仿真，得到斥力盘所受的电磁斥力场分布；随后，将电磁斥力场数据导入至瞬态力学仿真模块中进行瞬态力场仿真，研究斥力机构在分断电路时的应力分布及形变规律。经过仿真实验论证，斥力盘仿真行程曲线与实验行程曲线基本重合。斥力盘的应力最大处为斥力盘与连杆的连接处，斥力盘在脉冲电磁斥力的作用下出现弹性形变并作机械振动，振动幅值越大，斥力盘所受的内部应力越大。