[发明专利]一种隔离开关合闸力矩的仿真计算方法

说明书

本发明公开了一种隔离开关合闸力矩的仿真计算方法，首先根据隔离开关设计图纸在SolidWorks中搭建隔离开关三维模型；其次，将模型导入多体动力学仿真软件Adams中并设置各零件的材料属性；在Adams中设置各零件间的约束关系；然后，设置隔离开关多体动力学模型中零件间的作用力；最后，进行隔离开关合闸过程动力学仿真计算，提取合闸力矩曲线。本发明可以精确计算合闸力矩曲线并定量分析影响力矩的因素，进而为隔离开关性能提高和日常维护提供参考。

技术领域

本发明属于隔离开关动力学建模仿真领域，具体涉及一种隔离开关合闸力矩的仿真计算方法。

背景技术

隔离开关是电力系统和牵引供电系统中用量最多的开关设备，主要用于隔离电源、倒闸操作、连通和切断小电流电路，安装在断路器两侧与断路器配合使用。近年来，中国输变电事业发展迅速，对隔离开关性能和可靠性要求也在不断地提高，其中降低隔离开关合闸力矩和提高通流容量是隔离开关性能提高的重点和难点。隔离开关合闸力矩过大会导致隔离开关的传动机构零部件疲劳加速、寿命降低，进而引起零件的变形、损坏，降低隔离开关的可靠性，尤其是通流容量较大的隔离开关，其性能和可靠性要求更高。因此，需要对其合闸力矩进行相应的分析和计算，分析影响其合闸力矩大小的因素，通过采取相关措施减低合闸力矩，提高隔离开关性能。

现有资料对隔离开关合闸力矩的计算主要基于数学模型，数学模型的分析过程繁琐复杂，且只能进行定性分析影响合闸力矩的因素，并且局限于静态力学分析，不利于研究合闸的动态过程。因此，有必要建立隔离开关动力学模型分析其合闸动态过程的力矩变化及其影响因素，进而为减小隔离开关合闸力矩、提高隔离开关性能以及日常维护提供指导和参考。

发明内容

为了可以较为准确地计算隔离开关合闸过程的力矩变化情况，定量地分析影响隔离开关合闸力矩的因素，进而为隔离开关性能提高及日常维护提供指导和参考。本发明提供一种隔离开关合闸力矩的仿真计算方法。

本发明的一种隔离开关合闸力矩的仿真计算方法，其特征在于，步骤包括

步骤A：在SolidWorks软件中搭建隔离开关的三维模型：

A1：根据隔离开关设计图纸确定各零件的尺寸，利用SolidWorks软件搭建隔离开关中各零件的三维模型，存储为后缀为.SLDPRT的文件。

A2：根据隔离开关设计图纸获取各个零件的相对位置，根据各个零件的相对位置将其装配在一起。搭建完成后，得到隔离开关三维模型装配体文件。

A3：将装配体文件保存为后缀是.x_t的Parasolid文件并导出得到隔离开关三维模型Parasolid文件。

步骤B：将隔离开关三维模型Parasolid文件导入Adams中并设置各零件的材料类型。

步骤C：在Adams中设置隔离开关各零件间的约束关系。

步骤D：设置隔离开关多体动力学模型中零件间的作用力。

步骤E：隔离开关合闸力矩的动力学仿真计算。通过Simulation Control模块设置仿真终止时间为t_c，仿真步数为2000步，进行隔离开关合闸过程动力学仿真计算。在驱动m1的测量模块选择力矩幅值测量，得到合闸力矩曲线。

进一步的，步骤A1中，根据隔离开关触头的长度、宽度、高度、厚度、弧度，通过SolidWorks搭建得到触头文件。

根据隔离开关内触指的长度、宽度、高度、弧度，通过SolidWorks搭建得到内触指文件。同样的，通过SolidWorks搭建得到外触指文件。根据内、外触指的长度、宽度、高度，通过SolidWorks搭建分别得到弹簧挡板1文件和弹簧挡板2文件。