的传导机制,动态特性确定断路器的可靠性,是超高电压的主成分(特高压断路器)。运动传导机制的特点是快速,灵敏度高,可靠性高。multiclearance关节的传导机制存在强非线性振动特性的强烈影响特高压断路器的可靠性。在这个调查中,平面传导机制的应用刚柔耦合模型考虑间隙关节和组件的灵活利用ADAMS软件建立了。关节间隙的动态接触模型,基于间隙向量模型的关节间隙。然后,证明了模型的可靠性通过比较实验的结果。动态响应的仿真结果表明,该机制大大地影响间隙而灵活的组件有一个悬浮的作用机制。此外,间隙的影响大小,输入速度和数量的关节间隙的动态特性机理也进行调查。
一个bstract>超高电压(特高压断路器)是保护和控制设备特高压输电和配电网络。高压断路器的主要功能是,当打开或关闭的信号接收,它断开或连接电路和精度,效率和稳定性,以控制和保护网格。的传导机制,动态特性确定断路器的可靠性,特高压断路器的主成分。相比之下,低压断路器的传动机构,传导机制有一个更复杂的过程,受更重的负荷,更高速度的滑动接触。据统计,传导机制的机械故障占63.8%的高压断路器故障(
gydF4y2B一个许多研究工作已经完成断路器的许多国内外学者主要关注断弧、电源(液压系统和弹簧系统),和控制电路的仿真研究
动态特性的机制已经成为一个关键问题,国内外机械工程(
gydF4y2B一个在大多数之前的作品,研究对象只是一个简单的曲柄滑块机构或四杆机构。同时,含间隙机构的动态模型一直被认为是一个转动关节间隙关节和被忽视的组件的灵活性,因为考虑到多个间隙关节和机制的灵活性将动态分析更加复杂。在这项工作中,平面应用刚柔耦合动力学模型的高速多链路传输机制与间隙超高压断路器(1100 kv)使用ADAMS软件,提出了基于非线性连续接触理论和修正的库仑摩擦模型。此外,身体碰撞的弹性行为也被认为是。
gydF4y2Ba介绍之后,本文组织如下。的物理结构和原理传导机制与multiclearance联合特高压部分简要描述
如图
假设转动关节的位置公差是被忽视的。一个转动关节间隙如图
原理图与间隙转动关节。
尽管一个转动关节间隙不限制任何自由度的机制,它介绍了运动学约束。这限制了《华尔街日报》将在轴承内边界。因此,两个运动学约束中介绍了两个额外的自由度,而不是在一个转动关节间隙。
gydF4y2Ba半径的差异和轴承之间的日报如下:
gydF4y2B一个图
现实的转动关节间隙。
免费光模式
影响模式
联系方式
在哪里<我nline-formula>
接触点的单位法向量表示为轴承和期刊
图
建模的联系,联系方法基于冲唤函数用于模型。在这种方法中,计算接触力从冲唤函数由亚当斯函数库。接触力本质上是建模为一个非线性弹簧阻尼。从模拟,亚当斯/解算器可以给一个连续流动反应,包括加速度,速度,位置,和部队的所有元素和接触点。这种不断的接触力模型被广泛用于contact-impact机制与关节间隙(系统的过程
gydF4y2B一个很明显,亚当斯的正常接触模型可以表示为
最大的阻尼系数<我nline-formula>
gydF4y2B一个刚度参数<我nline-formula>
gydF4y2B一个的表达非线性连续接触力模型表示如下:
摘要间隙的切向接触力计算使用修正的库仑摩擦模型(
gydF4y2Ba切向接触力模型可以表示为
<我nline-formula>
摩擦系数与滑动速度。
高速多链路传输机制下特高压multiclearance联合成立的亚当斯,如图
灵活的组件的材料特性。
在亚当斯传导机制模型。
灵活的耦合器:学和固有模式计算。
为了获得最好的数值结果,选择齿轮僵硬(GSTIFF)积分器,它使用一个向后微分公式快速公车提供积分微分和代数标准index-three方程。它提供了良好的解决方案的模拟硬模型(模型与高、低频率)的混合使用改进的牛顿迭代算法在差分方程的数值积分
仿真的特点。
在图所示的实验测试系统
实验测试系统。
磁栏杆统治者
传感器的安装
找测试器
测试界面
图
驱动力和加载力。
驱动力的驱动链接
加载力的移动接触
仿真和实验结果。
位移滑动接触的关闭过程
位移滑动接触的开放过程
在开放过程中移动速度联系
在开放过程中移动速度联系
为了研究传导机制的动态特性与multiclearance关节,顾不上函数在亚当斯被选中作为输入运动函数。顾不上函数提供了近似亥维赛五次多项式阶跃函数,可以输入位移满足要求和关闭时间的传导机制。
gydF4y2B一个顾不上函数定义的格式
gydF4y2B一个定义顾不上函数方程
在动态模拟过程中,运动的时间机制是0.085年代和230毫米输入中风;因此,可以设置为输入函数第五
输入运动位移和相应的速度可以被描述为在图
输入位移和速度的特征(第五)。
在动态模拟,转动关节<我nline-formula>
反应与间隙基于刚性模型:(a)位移,(b)位移的放大图,(c)速度,速度(d)放大图,(e)加速度。
可以看到从图
为了突出灵活性的影响,相同的仿真特点的刚性选上的传导机制。位移、速度和加速度的滑动接触应用刚柔耦合模型如图
响应的基础上,应用刚柔耦合模型与间隙:(a)位移,(b)位移的放大图,(c)速度,速度(d)放大图,(e)加速度。
从图可以看出
gydF4y2B一个与刚性模型与间隙的加速度相比,应用刚柔耦合模型的最大加速度值与间隙减少从563.5 m / s<年代up>2年代up>460.2 m / s<年代up>2年代up>。因此,对于应用刚柔耦合模型的情况下,加速度的最大价值和影响是显著减少,弹性组件作为一个悬挂的机制。
年代ec><年代ec id="sec5.3">间隙的影响大小的动态应用刚柔耦合模型的响应机制研究。在动态模拟,转动关节<我nline-formula>
响应不同的间隙大小:(a)位移,(b)位移的放大图,(c)速度,(d)放大图的速度,加速度(e), (f)接触力。
很明显,转动关节的间隙大小的影响滑动接触的位移和速度是轻微的,因为移动接触没有间隙的位移和速度通常是一致的与移动接触不同的间隙大小。然而,随着间隙大小的增加,输出的偏差值中风,波动频率和速度的滞后性质在时间域更明显。当间隙大小增加从0.05毫米到0.2毫米,相应的偏差值输出的中风增加从0.04毫米到0.17毫米。特别是,速度的时间延迟在运动的开始阶段增加从0.0015到0.0044年代。虽然时间很短,但它会导致运动误差约7.8%的高速和重型的传导机制与特点,传播运动造成巨大的负面影响,甚至严重的电网事故。
gydF4y2Ba仿真结果也验证间隙大小的影响在关节接触力和加速度的传导机制是强烈比位移和速度,特别是对高速机制。值得注意的是,的最大加速度值增加从345.5 m / s<年代up>2年代up>612.2 m / s<年代up>2年代up>;在关节接触力的最大值(<我nline-formula>
gydF4y2B一个从图可以看出
动态应力不同的间隙大小:(a)•冯•米塞斯应力组件和(b)•冯•米塞斯应力上手臂。
此外,仿真结果与其他研究相比形成之前的文献[
的输入速度的影响驱动链接的动态响应应用刚柔耦合传导机制研究在这一节中。同样,在传导机制的模拟,转动关节<我nline-formula>
gydF4y2B一个开车时链接的中风是230毫米,传导机制的模拟的时间是0.04,0.06,和0.085 s,分别。输入运动函数,分别<我nline-formula>
不同的输入速度的反应:(a)位移,速度(b), (c)加速度,(d)接触力。
从图可以看出
传导机制的模拟是一个执行,4、11、15间隙关节。在模拟转动关节的间隙大小被设置为0.1毫米,仿真时间0.085秒;位移、速度和加速度的滑动接触不同数量的关节间隙如图
不同数量的间隙关节反应:(a)位移,(b)位移的放大图,(c)速度,速度(d)放大图,(e)加速度。
从图可以看出
在这项工作中,平面应用刚柔耦合模型(特高压)的传导机制与multiclearance关节利用ADAMS软件建立了。关节间隙的动态接触模型,执行的法向力被认为是使用非线性连续接触力模型和切向力被认为是使用修正库仑摩擦模型。验证了模型的可靠性通过对比实验的结果。此外,画为补充,因为计算器模拟方法限制实验中,它有更大的适用范围。
gydF4y2Ba仿真结果表明,该机制的动态响应影响很大的间隙和组件的灵活性。与刚性模型相比,在灵活的模型中,加速度的最大值是高度降低到约1.5倍,和灵活的组件作为一个悬挂的机制。此外,间隙的影响大小,输入速度和数量的关节间隙的动态响应机制也进行调查。可以包括,增加间隙大小、数量的间隙关节,和输入速度的动态响应机制更糟的是,导致毁灭和失败的组件和执行更明显的运动滞后和影响。此外,这项工作提供了一种实用的方法来分析传导机制的动力学特征与间隙关节和可以预测的影响间隙传导机制最好,精度分析的基础,传动机构的优化设计和可靠性运行开关电路。
年代ec>作者宣称没有利益冲突有关的出版。
年代ec><一个ck>作者想表达诚挚的感谢Pinggao技术为金融和技术支持给本研究通过项目“高压断路器液压操作机构特性研究”(项目号208239881)。
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