【正文】 低壓斷路器操動機(jī)構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化XXX學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 設(shè)計（論文）題目： 低壓斷路器操動機(jī)構(gòu)設(shè)計 姓名 xxx 系別 電氣與信息工程系專業(yè) 電氣工程及其自動化 班級 1104 學(xué)號 0331 指導(dǎo)老師 XXXXX 教研室主任 　　　 一、 基本任務(wù)及要求：低壓斷路器由導(dǎo)電系統(tǒng)、滅弧室、熱脫扣器和電磁式瞬動機(jī)構(gòu)組成，其中操動機(jī)構(gòu)的性能直接關(guān)系斷路器動作的可靠性，本課題要求利用有關(guān)三維實(shí)體造型和機(jī)構(gòu)設(shè)計的軟件，完成對低壓斷路器的常用操動機(jī)構(gòu)的設(shè)計和優(yōu)化研究。；；。主要的設(shè)計內(nèi)容如下：萬能式低壓斷路器操動機(jī)構(gòu)三維實(shí)體造型（Pro/E2001）；機(jī)構(gòu)動作特性計算；利用ADAMS軟件進(jìn)行仿真和優(yōu)化等。二、進(jìn)度安排及完成時間： （1）2月7日至3月26日：查閱資料；撰寫文獻(xiàn)綜述和開題報告；確定總體方案. （2）3月26日至4月9日：畢業(yè)實(shí)習(xí). （3）4月10日至4月30日：操動機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)計算和實(shí)體造型。 （4）5月1日至5月20日： 機(jī)構(gòu)動作特性分析與計算。 （5）5月21日至5月30日：利用ADAMS軟件進(jìn)行仿真和優(yōu)化。 （6）6月1日至6月14日：撰寫畢業(yè)設(shè)計論文 (7) 6月17日至6月20日:　畢業(yè)設(shè)計答辯 ⅠⅠ1134455556667778891417212222252526272828目 錄摘 要 ……………………………………………………………………………………Abstract …………………………………………………………………………………第1章　概述………………………………………………………………………………… 低壓斷路器的概論及國內(nèi)外現(xiàn)狀………………………………………………… 　萬能式斷路器發(fā)展方向…………………………………………………………… 　虛擬樣機(jī)技術(shù)的概述……………………………………………………………… 虛擬樣機(jī)技術(shù)的背景與研究范疇…………………………………………… ADAMS軟件的簡介 …………………………………………………………　DW16系列萬能式斷路器開發(fā)的必要性與前提………………………………… DW16系列斷路器開發(fā)的必要性……………………………………………… DW16開發(fā)的前提……………………………………………………………　課題的目的與主要內(nèi)容……………………………………………………………　課題的目的……………………………………………………………………　課題的主要內(nèi)容………………………………………………………………第2章　斷路器操動機(jī)構(gòu)的設(shè)計…………………………………………………………… 操動機(jī)構(gòu)的簡述………………………………………………………………………　 傳動機(jī)構(gòu)的簡介及設(shè)計要求…………………………………………………………　 機(jī)構(gòu)的特性分析與計算………………………………………………………………　　　………………………………………………… 凸輪的的設(shè)計計算……………………………………………………………　　　 四連桿的設(shè)計計算…………………………………………………………… 　　　 彈簧的設(shè)計與計算…………………………………………………………… 　　　…………………………………………………………… 　　　………………………………………………………………… 　 操動機(jī)構(gòu)的CAD設(shè)計圖樣及配置要求……………………………………………第3章 操動機(jī)構(gòu)的三維實(shí)體造型…………………………………………………………… PRO/E概述…………………………………………………………………………… Pro/ENGINEER的設(shè)計過程………………………………………………………… 操動機(jī)構(gòu)三維實(shí)體造型………………………………………………………………第4章 ADAMAS仿真與優(yōu)化……………………………………………………………… ADAMS軟件………………………………………………………………………312829313131323333343435353637414243 ADAMS的簡述…………………………………………………………… ADAMS體系結(jié)構(gòu)的介紹…………………………………………………… Admas的機(jī)械仿真過程及應(yīng)注意的問題………………………………………… 樣機(jī)建?！? 樣機(jī)約束的施加…………………………………………………………… 仿真分析…………………………………………………………………… MECHANISM/PRO模塊簡介及使用 ………………………………………………… MECHANISM/PRO模塊簡介 ………………………………………………… MECHANISM/PRO的仿真設(shè)計流程………………………………………… MECHANISM/PRO模塊的應(yīng)用……………………………………………… 創(chuàng)建裝配模型………………………………………………………… 定義剛體 ……………………………………………………………… 創(chuàng)建約束副 …………………………………………………………… ADAMS仿真分析 ……………………………………………………………………結(jié)束語………………………………………………………………………………………參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………致 謝………………………………………………………………………………………… 低 壓斷路器操動機(jī)構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化摘 要：低壓斷路器由導(dǎo)電系統(tǒng)、滅弧室、熱脫扣器和電磁式瞬動機(jī)構(gòu)組成，其中操動機(jī)構(gòu)的性能直接關(guān)系斷路器動作的可靠性，本課題利用Pro/E對操動機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維實(shí)體造型，然后將利用多體動力學(xué)仿真軟件ADAMS進(jìn)行仿真，完成對DW16型低壓斷路器的常用操動機(jī)構(gòu)的設(shè)計和優(yōu)化。其設(shè)計主體思路首先通過ADAMS與Pro/E的接口模塊MECHANISM/PRO定義剛體和施加約束，形成了機(jī)械系統(tǒng)模型，然后使用ADAMS的求解器ADAMS/Solver對其進(jìn)行動力學(xué)仿真。關(guān)鍵詞：低壓斷路器；多體動力學(xué)；ADAMSThe design of the organization with The lowvoltage breakerAbstract: The low voltage breaker is posed of electric conducted system,extinguisharc room, heat tripper and electric magnetism winkmoved functions of move mechanism directly impact the reliability of breaker’s move. This topic is imported by using the exchange module of multibody dynamics simulation software automatic dynamic analysis of mechanical system,and then its movement was simulated by applying ADAMS,with the design and the optimization of DW16 Lowvoltage breaker’s ususal mechanical design ‘s main thinking uses the interface module of ADAMS and Pro/E, MECHANISM/PRO define rigid body and exert constraint, formed mechanism system module. Then ADAMS’s solver do some analyse of dynamics simulation.Key words: Air CircuitBreaker；Multibody Dynamics；Adams第1章 緒 論　低壓斷路器的概論及國內(nèi)外現(xiàn)狀低壓萬能式斷路器是電力分配系統(tǒng)中的重要保護(hù)元件之一。60～8O年代我國廣泛應(yīng)用的DwlO系列斷路器，因短路分?jǐn)嗄芰Φ?、保護(hù)性能差、只有瞬時動作．故已逐漸淘汰。8O年代起為適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展需要，已開發(fā)了DWIDW16系列斷路器，短路分?jǐn)嗄芰μ岣叩?0～80kA，而且Dwl5系列采用了半導(dǎo)體電路，可實(shí)現(xiàn)過載延時保護(hù)和短路延對保護(hù)，能滿足選擇性保護(hù)要求。同時，還先后引進(jìn)了德國AEG公司的ME系列斷路器日本寺崎公司的AH 系列斷路器、日本三菱公司的AE系列斷路器、德國西門于公司的3WE系列斷路器。通過這些技術(shù)引進(jìn)開發(fā)，豐富了我國斷路器品種。近十年來．國外低壓萬能式斷路器融合了現(xiàn)代機(jī)電、測量、控制和微機(jī)技術(shù)，發(fā)展非常如AEG公司開發(fā)了ME07系列，寺崎公司開發(fā)了AT系列代替AH系列，西門子公司開發(fā)了3WN系列代替3WE系列，法國MG公司推出Masterpact(簡稱M系列)系列等。我國由上海電器科學(xué)研究所組織開發(fā)的DW45型萬能式斷路器也以一種新姿態(tài)參與國際競爭。使斷路器制造行業(yè)的水平提高到一個新的高度。當(dāng)前具有國際水平的萬能式斷路器基本的特征是：短路分?jǐn)嗄芰Ω?、保護(hù)特性多樣、體積小操作可靠。a．高短路分?jǐn)嗄芰哂写硇缘母鲊蛪喝f能式斷路器的短路分?jǐn)嗄芰?5～100kA的斷路器代表了當(dāng)代斷路器的國際水平。我國的DW45雖為80kA．似乎低于M系列、3WN1．但它們的額定電流都為3200A，DW45額定電流為2000A．體積也小可見已邁進(jìn)丁國際先進(jìn)水平的行列b .保護(hù)特性多樣化低壓萬能式斷路器保護(hù)特性是由脫扣器來完成的。脫扣器功能有基本功能和附加功能之分。基本功能為三段保護(hù)；附加功能則可以根據(jù)需要添加。當(dāng)然功能越多則越體現(xiàn)其先進(jìn)性較新的脫扣器具有接地故障延時保護(hù)功能，有的還有負(fù)載監(jiān)控功能。各國斷路器的脫扣器功能、整定方式及范圍?，F(xiàn)代有些功能用電子模擬線路已經(jīng)難以實(shí)現(xiàn)．只有采用微機(jī)控制的數(shù)字電路才能達(dá)到，并使得調(diào)整方式有根本的改變。過去經(jīng)典式機(jī)械調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)整不便不能帶電調(diào)整現(xiàn)在改為可帶電調(diào)整的按鈕式調(diào)節(jié)改變整定電流和保護(hù)方式極為方便。c. 模塊化結(jié)構(gòu)當(dāng)前具有國際水平的斷路器設(shè)計都精于模塊化設(shè)計，即將斷路器分為六個部分：框架、觸頭滅弧系統(tǒng)、手動操作機(jī)構(gòu)、電動操作機(jī)構(gòu)、脫扣器、抽屜座每個部分都成為一個完整的部件?？傃b時就像搭積木一樣，一塊一塊的放上去；如哪一部分不靈活或損壞嚴(yán)重，可拆下來換一個新的上去即可。目前的法國M系列、日本AE、意大和Fl、中國DW45的外形尺寸相對較小，這都是因?yàn)槟K化設(shè)計的結(jié)果而法國M系列的這～ 等級的外形尺寸中寬422mm，此其它斷路器的寬度都大，主要和框架等級劃分有關(guān)：法國將]600A 和3200A臺用一個框架等級，降低了1600A 等級的經(jīng)濟(jì)性我國配電系統(tǒng)中，變壓器1000kVA下的約占70％。即1600～2000A等級的用量較大，所同630～2000A臺用一個等級，這樣相比下來體積小．并顯示出優(yōu)越性。e．提高可靠性斷路器操作可靠性對用戶來講至關(guān)重要。操作可靠性主要是通過下四點(diǎn)來保證：；；．提高檢測手段；，提高用戶使用水平：我國斷路器現(xiàn)狀從上分析看出．我國現(xiàn)已開發(fā)成功的Dw45系列630～2000A斷路器已躋身于國際先進(jìn)行列。DW45短路分?jǐn)嗄芰_(dá)80kA，DW45之所以達(dá)到如此高的短路分?jǐn)嗄芰χ饕谟谌缦麓胧? 采用多路并聯(lián)觸頭系統(tǒng)，降低電動斥力，提高了電動穩(wěn)定性。2 采用新型耐弧觸頭材料，分?jǐn)嘈阅芰己?，試后溫升穩(wěn)定。3 采用一檔觸頭，即主觸頭不僅減少了操作力，還加快了分?jǐn)噙^程。4 采用各相相互隔離的觸頭小室，井用絕緣材料做觸頭支架。保證各相電弧在絕緣小室中分?jǐn)啵沤^了相間短路的可能性，并且分?jǐn)嗪笏a(chǎn)生的氣體只能向上噴出．保證了下進(jìn)線可靠分?jǐn)唷? 采用優(yōu)良的復(fù)臺滅弧室：滅弧室采用絕緣材料壓制而成，中間除掉滅弧柵片外。尚有滅焰