基于脱扣力的低压断路器连杆机构优化设计.pdf

26 3 Vol.26 No.3 Journal of Shandong University of Science and echnology 55 2007 8 Aug.2007 Nat ur a l S cie nce 基于脱扣力的低压断路器连杆机构优化设计 , ( 山东科技大学 理学院, 山东 青岛 266510) :在对低压断路器的连杆机构进行机构分析和受力分析的基础 ,以脱扣力为优化目标, 以单 一变量为约束 条件进行初步优化运算,根据初步优化结果选择了多变量约束条件并确立了优化模型, 采用复合形法对连杆机构 进行了优化设计,脱扣力比原设计有较大幅度的下降。计算结果表明, 优化模型建立正确, 优化方法选择适当, 对 于提高低压断路器的工作质量具有指导意义。 :低压断路器; 脱扣力;连杆机构; 复合形法 :TH 12 : A 2007) Optimization Design of Linkages in Low Voltage Circuit Breaker Based on Tripping Force TENG Guirong, GAO ing ( College of Sciences, SUST, Qingdao, Shandong 266510, China) Abstract:The linkages in low voltage circuit breaker are analyzed based on thetripping force. T he variables are used as restriction conditions respectively, then a model for optimization design is established and thekey restriction con ditions areselected. The calculated results indicatethat the tripping forcedecreases quietly as the complex method is used. Ke words: low voltage circuit breaker; tripping force; linkage; complex method 1 低压 路器是低压配电支路的主开关, 在工农 业生产中有着广泛的应用。除了在正常情况下的开 关功能外,在短路故障发生后,短路电流流经低压 路器时,触发其脱扣机构, 使操作机构动作, 电路 开。为了保证脱扣的可靠性, 必须对脱扣力进行严 [ 12] 格的控制 ,不仅要防止 路器的误动作, 还要保 [3] 证在发生故障时顺利脱扣 。对 路器的结构进行 分析,得出机构运动简图( 图1) 。 低压 路器的操作机构是典型的连杆机构。触 头转轴上的扭簧约束动触头臂和触头支架的运动。 当处于图示合闸位置时, 主弹簧虽有贮能,但因连杆 1 动触头;2 转轴;3 卷簧;4 下连杆;5 上连杆 4和连杆5基本上处于挺直状态( 死区位置), 杆5、 6 杠杆;7 主弹簧; 8 跳扣;9 搭扣; 10 锁扣 件8 的铰接点固定不动, 杆4、杆5、转轴2 构成四连 1 杆机构,处于稳定静止状态,此时触头完全闭合。手 Fig.1 Sketch of circuit breaker 动分闸时,分 弹簧随着手柄的转动被伸长并贮能,