應(yīng)用 | CAE仿真技術(shù)在高低壓開關(guān)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用簡介

2017-09-01 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

引言

高低壓開關(guān)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度要求高,涉及電磁、溫度和力等載荷,在研發(fā)過程中需要考慮電磁場問題、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)問題、散熱問題、多場耦合問題、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和疲勞問題等?，F(xiàn)代CAE技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對高低壓開關(guān)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性的仿真,為高低壓開關(guān)產(chǎn)品的優(yōu)化和設(shè)計(jì)提供了理論驗(yàn)證和方向指導(dǎo)。下文是CAE仿真技術(shù)在解決高低壓開關(guān)研發(fā)過程中部分常見工程問題的簡要介紹:

高低壓開關(guān)的電磁特性問題

脫扣系統(tǒng)的電磁特性分析
觸頭系統(tǒng)的電磁特性分析
滅弧室的電磁特性分析

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高低壓開關(guān)中的電磁特性決定了開關(guān)的響應(yīng),效率和能耗特性。ANSYS Multiphysics軟件可以幫助用戶分析零部件的磁通量、磁導(dǎo)率、電磁力等電磁特性,為產(chǎn)品優(yōu)化提供依據(jù)和指導(dǎo)。

高低壓開關(guān)的散熱問題

開關(guān)設(shè)備重要部件的散熱分析
組合型開關(guān)柜的散熱分析

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開關(guān)設(shè)備都有電流通過,比如斷路器等元件有瞬間大電流出現(xiàn),是較大的熱源,合理地設(shè)計(jì)散熱結(jié)構(gòu)有助于提高產(chǎn)品性能和使用壽命,同時(shí)各種開關(guān)元件以開關(guān)柜的形式出現(xiàn),多種開關(guān)元件組裝在一個(gè)柜體,形成具備控制、測量、信號、保護(hù)、調(diào)節(jié)等功能的組合型設(shè)備,包括電氣元件、機(jī)械構(gòu)件、電子設(shè)備等,熱管理成為開關(guān)柜設(shè)計(jì)的重要方面。

高低壓開關(guān)的滅弧問題

開關(guān)設(shè)備吹氣室分析
開關(guān)設(shè)備滅弧過程分析

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高低壓開關(guān)中的滅弧室設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵,直接關(guān)系到開關(guān)設(shè)備的性能。ANSYS CFD可以模擬氣吹式斷路器氣吹機(jī)構(gòu)內(nèi)流動(dòng)情況,滅火室內(nèi)吹弧過程等,為開關(guān)設(shè)備性能優(yōu)化提供依據(jù)。

高低壓開關(guān)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)問題

執(zhí)行機(jī)構(gòu)閉合、斷開過程分析
執(zhí)行機(jī)構(gòu)關(guān)鍵位置載荷變化
閉合過程彈跳特性分析

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高低壓開關(guān)的機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性絕對了開關(guān)能否開與關(guān)的功能。 ANSYS Rigid Dynamics軟件能夠進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,有助于全面了解機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特征,響應(yīng)情況和狀態(tài)變化,從而達(dá)到機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

高低壓開關(guān)的強(qiáng)度、剛度問題

高低壓開關(guān)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)各零部件的強(qiáng)度、剛度分析
電磁力作用下各零部件的強(qiáng)度、剛度分析
開關(guān)插拔力分析
高低壓開關(guān)裝配應(yīng)力分析

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各零部件強(qiáng)度和剛度問題是高低壓開關(guān)最基本的性能。借助ANSYS Mechanical結(jié)構(gòu)分析軟件,評估各零部件在電磁力、溫度場及其它載荷作用下的強(qiáng)度和剛度,通過合理優(yōu)化各部件的結(jié)構(gòu),可以明顯提高產(chǎn)品性能。