塑壳断路器(MCCB)在配电线路中起着重要的保护、控制和调节作用。塑壳断路器操作机构的运动特性是影响断路器分断性能的关键,其中弹簧参数的设计至关重要。采用有限元方法结合解析法计算了触头受到的洛伦兹力和霍尔姆力,获得电动斥力和触头终压力,进而设计了相匹配的触头弹簧和主拉力弹簧,可为工程中弹簧的设计提供方法。 方法 本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.wanguanji138.com，计算了触头的电动斥力，这一斥力包括洛伦兹力与霍尔姆力。根据计算所得触头电动斥力对MCCB的触头终压力进行设计;利用多体动力学仿真软件ADAMS中弹簧力加载功能，得到符合要求的弹簧参数。1触头终压力的确定1．1计算方法MCCB触头压力过小会影响其短时耐受能力构弹簧参数优化-数控滚圆机滚弧机张家港电动钢管滚圆机滚弧机折弯机，而过大又会影响断路器的短路分断，降低触头开断速度。因此有效地计算触头的电动斥力对于触头终压力的设计意义重大。触头的电动斥力由动静触头之间的洛伦兹力以及触点电流收缩效应引起的霍尔姆力两部分组成。当断路器的静导电排为U型设计时，如图1(a)所示，电流从动导电杆流入，经过动静触点再流经静导电排，动导电杆的电流方向与相邻侧的静导电排中电流方向相反，因而产生使动导电杆与静导电排相互斥开的电动力。霍尔姆力则是因为动静触头表面粗糙不平，实际接触时只有极少数导电斑点发生接触，实际接触面积与触头视在接触面积的差距导致电流在流过接触斑点前后发生收缩而产生电动斥力，如图1(b)所示。从本质上霍尔姆力也是因为异向电流产生斥力，是一种特殊的洛伦兹力［1］。图1触头洛伦兹力与霍尔姆力原理图动导电杆所受洛伦兹力可以采用Ansys软件通过计算导电回路产生的磁场，求取动导电杆围绕转轴的斥力矩，再求归算到动触头的洛伦兹力:M=∫r×(J×B)dυ=∑ri×(Ji×Bi)ViF=M{L(1)式中:M———动导电杆绕其转轴的电磁转矩;ri———第i单元位置矢量;Ji———第i单元电流密度;Bi———第i单元磁感应强度;Vi———第i单元体积;F———归算之后的洛伦兹力;L———洛伦兹力归算力臂。计算触头间的霍尔姆力时，假设:①接触内表面中心只有一个导电斑点，或认为全部导电斑点集中在中心形成一个大的导电斑点;②接?构弹簧参数优化-数控滚圆机滚弧机张家港电动钢管滚圆机滚弧机折弯机 本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.wanguanji138.com