[发明专利]开关柜断路器操作机构传动特性的运动轨迹建模预测方法

说明书

本发明公开了开关柜断路器操作机构传动特性的运动轨迹建模预测方法，属于基本电气元件的技术领域。本发明引入新的设计理念和设计方法，根据开关柜断路器操作机构中各连杆机构的运动特性建立各铰链点的运动轨迹方程，联立各铰链点的运动轨迹方程得到预测模型，求解预测模型得到满足各连杆机构运动传动特性的铰链点位置，实现了传动机构的结构尺寸、机构间配合以及机构间的摩擦性能参数等传动特性的快速计算判断。

技术领域

本发明公开了开关柜断路器操作机构传动特性的运动轨迹建模预测方法，涉及断路器设计制造，属于基本电气元件的技术领域。

背景技术

智能电网的快速发展对智能型开关电器的安全性、可靠性和连续性提出了更高的量与质的技术要求。断路器操作机构传动特性的性能好坏直接关系到断路器各机构之间的操控特性、力能特性配合和工作可靠性。针对操作机构的传动特性，传统的设计理念为先经过概念设计与方案论证然后进行产品设计，忽略了各机构间复杂的理论计算过程，且很难得到一个最优化的设计结果。方案设计完成后又需反复制造物理样机进行试验验证，设计成本巨大，也消耗了大量的人力物力。基于此，本申请提出了一种开关柜断路器操作机构传动特性的运动轨迹建模预测方法，引入新的设计理念和预测方法，在降低生产企业试验成本、缩短产品研发周期、提高产品使用寿命等方面带来一定的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的发明目的是针对上述背景技术的不足，提供了开关柜断路器操作机构传动特性的运动轨迹建模预测方法，利用各传动机构间运动轨迹的建模理论计算寻找出各机构间的传动特性，解决了传统设计理念难以最优设计结果、试验成本高和产品研发周期长的技术问题。

本发明专利为实现上述发明目的采用如下技术方案：

开关柜断路器操作机构传动特性的运动轨迹建模预测方法，开关柜断路器传动机构包括：操作手柄、固定轴O、手柄传动杆、铰链点A、驱动传动杆、铰链点B、L型滑动槽、铰链点C、触头连动杆、固定轴D。操作手柄在合闸的过程中，操作手柄力使手柄传动杆的铰链点A点相对于固定轴O点产生一个手柄传动杆上的垂直方向力，使得铰链点A点以固定轴O点为中心运动；作用在手柄传动杆的铰链点A点的垂直作用力对第一传动杆有一个推力，使第一传动杆的铰链点B点在L型滑动槽里运动；第一传动杆的铰链点B推动第二传动杆的铰链点C，从而带动触头连杆机构围绕固定轴D点运动。

开关柜断路器操作机构传动特性的运动轨迹建模预测方法，铰链点B点的运动轨迹主要分为三段，第一段包括相对于铰链点C点的直线运动轨迹和以铰链点A点为圆心的圆形运动轨迹。第二段包括以铰链点A点为圆心的圆形运动轨迹和在L型滑动槽里弧形运动轨迹。第三段包括以铰链点A点为圆心的圆形运动轨迹和相对于铰链点C点在L型滑动槽里的直线运动轨迹到B1点。

开关柜断路器操作机构传动特性的运动轨迹建模预测方法，铰链点C点的运动轨迹，包括第二传动杆以铰链点B点为圆心的圆形运动轨迹和触头连动杆以D点为圆心的圆形运动轨迹。

本发明专利采用上述技术方案，具有以下有益效果：针对断路器的传动机构，采用了运动轨迹的建模预测方法，对各连杆机构间铰链点的运动轨迹实时建模，通过对个各铰链点运动轨迹的实时解算确定铰链点的位置坐标，实现了传动机构的结构尺寸、机构间配合以及机构间摩擦性能参数等传动特性的快速计算和判断，有效地降低了产品的研发成本和研发周期，提高了产品的市场竞争力。

附图说明

图1为本发明的开关柜断路器操作机构传动特性的运动轨迹建模预测方法的断路器传动机构示意图。

图2为本发明的开关柜断路器操作机构传动特性的运动轨迹建模预测方法的铰链点A点运动轨迹示意图。