计及电动斥力效应的低压塑壳断路器机构动力学仿真

采用基于多体动力学原理的软件包ADAMS，建立了低压塑壳断路器操作机构的动力学模型，并通过实验测试了该型号断路器的机械性能．结果表明，所建模型的输出特性与实验结果吻合很好，证明了仿真模型的正确性．该模型的建立对于研究断路器的瞬态特性具有重要意义，为研究电动斥力对断路器机械特性的影响及机构的优化设计提供了良好的平台．利用霍尔姆公式和三维有限元分析软件ANSYS，计算短路开断过程的电动斥力，分析了短路情况下电动斥力对低压断路器开断过程的影响，实现了机电耦合．由于电动斥力的作用，机构短路情况下的动作时间比手动脱扣缩短了约2ms．     

应用有限元方法分析塑壳断路器磁脱扣器的动作特性

以计算得到的载流导体电流密度分布为激励,分析磁脱扣器的静态磁场,计算磁转矩和磁链随气隙和电流变化的静态数据网格,联立磁脱扣器的电路瞬态方程和可动部件的机械运动方程,考虑脱扣力的作用,运用4阶龙格-库塔法求解脱扣器动作特性.实验证明,脱扣器动作时间计算值的误差不超过10%.分析了磁脱扣器的保护特性与反力弹簧特性和初始工作气隙的关系,结果表明,改变反力弹簧的初始长度相对于改变弹簧刚度和初始工作气隙更容易实现对塑壳断路器脱扣电流的线性调节.     

基于三维磁场分析建立电磁铁等效磁路的研究

以工程实际中应用广泛的典型拍合式电磁铁为研究对象，进行三维磁场有限元分析，并通过实验验证分析结果，以分析得到的电磁铁空间磁场分布为依据，建立起电磁铁的等效磁路．结果表明，该等效磁路兼具传统磁路计算快捷和直接磁场计算精度高的特点，大大地提高了磁路计算的精度，可以用于建立其他结构型式电磁铁的精确等效磁路．     

具有图形组态功能的电弧快速光纤测试系统

研究开发了一整套新型二维光纤系统用于低压塑壳断路器(MCCB)开断过程电弧运动形态的测试。系统的软件部分采用观察者对象行为型设计模式，通过建立动态图元与实验数据之间的松散耦合实现了图形组态功能，增强了系统的适用性和灵活性，从而对MCCB中电弧运动形态进行有效地仿真分析。采用非均匀介质纤维透镜，在观察原理上解决了光纤测试系统观测区域重叠的问题。电路设计采用全硬件控制逻辑，使大量数据的同步实时高速采集过程不再受微处理器总线操作周期与容量的限制。实验结果表明，该系统能够有效地直接观测电弧的运动形态，为研究和提高塑壳断路器的开断性能提供了更为先进的精确测试手段。     

交流接触器E型电磁铁分磁环的仿真设计

采用非线性瞬态磁路方法建立E型电磁铁分磁环的磁路数学模型，结合电磁场分析和可视化技术对交流接触器的工作特性进行了仿真计算，通过实验验证计算的正确性。结果表明，利用该仿真软件可以方便地对交流电磁系统的分磁环进行设计，大幅度提高交流电器产品的设计效率。