万能式低压断路器设计

论文编号:ZD541 论文字数:29064,页数:64，有开题报告，任务书，文献综述，proe图

摘  要：万能式低压断路器用于接通、分断电力系统及对各种故障进行保护控制的一种开关电器。本课题以DW16万能式低压断路器为例,详细地介绍了万能式低压断路器的设计过程,包括断路器导电系统、灭弧系统、过电流瞬时脱扣器、欠电压脱扣器、过电流延时脱扣器以及分励脱扣器的设计。最后对利用Pro/E软件对产品进行三维造型，并利用ANSYS软件对产品的电磁机构进行优化分析。

关键词：万能式；低压断路器；脱扣器

The design of all-powerful type low-voltage
circuit breakers

Abstract: The all-powerful type low-voltage circuit breaker is a kind of switch used in power system for connecting and disconnecting the circuit as well as providing protection and controlling on all types of breakdown .This paper makes DW16 all-powerful type low-voltage circuit as an example, in detail introducing the all-powerful type low voltage break design process,including the designs of conduct electric system、kill arc system、overcurrent instantaneous releaser、lessvoltage releaser and overcurrent time-delay releaser.finally, use the software “Pro/E” to  proceed 3D reallike, and use the software “ANSYS” proceed the analysis to the electromagnetic organization.

Keywords：all-powerful；low-voltage circuit breaker；releaser

目   录

摘  要 ………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract………………………………………………………………………………………Ⅰ
第1章  绪论 …………………………………………………………………………………1
 1.1 低压断路器概述 …………………………………………………………………1
 1.2 我国低压万能式断路器的发展概况 ……………………………………………1
 1.3 万能式断路器的发展趋势 ………………………………………………………2
第2章  导电系统设计   ……………………………………………………………………4
 2.1 触头的设计 ………………………………………………………………………4
 2.1.1 触头的工作情况  ……………………………………………………………4
 2.1.2 触头参数的选择和计算  ……………………………………………………5
 2.2 载流导体和软连接的设计 ………………………………………………………8
 2.3 触头验算 …………………………………………………………………………9
 2.3.1 触头热稳定性验算  …………………………………………………………9
 2.3.2 触头动稳定性验算…………………………………………………………10
第3章  灭弧系统设计 ……………………………………………………………………11
 3.1 电弧的产生和熄灭………………………………………………………………11
 3.1.1 电弧的产生 …………………………………………………………………11
 3.1.2 电弧的熄灭 …………………………………………………………………11
 3.2 灭弧室的设计……………………………………………………………………12
 3.2.1 灭弧室设计的基本要求 ……………………………………………………12
 3.2.2 灭弧装置的选择 ……………………………………………………………12
 3.2.3 灭弧室的结构 ………………………………………………………………12
 3.2.4 灭弧栅片的形状 ……………………………………………………………13
 3.2.5 灭弧室相关参数设计 ………………………………………………………13
 3.2.6 导弧板的设计 ………………………………………………………………14
 3.2.7 灭弧栅片的支撑件 …………………………………………………………15
 3.2.8 金属栅片灭弧室的缺点 ……………………………………………………15
 3.3 灭弧性能估算……………………………………………………………………16
第4章  瞬动机构设计………………………………………………………………………18
 4.1 瞬动机构的型式…………………………………………………………………18
 4.2 瞬动机构的电磁铁设计…………………………………………………………19
 4.2.1 初步设计计算 ………………………………………………………………19
 4.2.2 特性计算 ……………………………………………………………………22
第5章  分励脱扣器设计……………………………………………………………………24
 5.1 分励脱扣器简述…………………………………………………………………24
 5.2 分励脱扣器的电磁铁设计………………………………………………………24
 5.2.1 初步设计计算 ………………………………………………………………24
 5.2.2 特性计算 ……………………………………………………………………28
第6章  欠电压脱扣器设计…………………………………………………………………31
 6.1 设置欠电压脱扣器的原因………………………………………………………31
 6.2 欠电压脱扣器的工作原理和设计要点…………………………………………32
 6.2.1 欠电压脱扣器的工作原理 …………………………………………………32
 6.2.2 欠电压脱扣器的设计要点 …………………………………………………32
 6.3 欠电压脱扣器的电磁铁设计……………………………………………………33
 6.3.1 初步设计计算 ………………………………………………………………33
 6.3.2 特性计算 ……………………………………………………………………39
第7章  过载保护机构设计……………………………………………………………42
 7.1 过载保护机构的组成……………………………………………………………42
 7.2 电流互感器的设计………………………………………………………………42
 7.2.1 电流互感器的设计原则 ……………………………………………………42
 7.2.2 电流互感器的设计方法 ……………………………………………………43
第8章  产品三维实体造型……………………………………………………………46
 8.1  Pro/ENGINEER简述 …………………………………………………………46
 8.2  Pro/E 设计实例 ………………………………………………………………46
 8.2.1 总体思路 ……………………………………………………………………46
8.2.2 零件绘制过程 ………………………………………………………………46
8.2.3 零件装配过程 ………………………………………………………………48
8.2.4 实物图展示 …………………………………………………………………48
第9章  电磁系统性能分析和优化设计………………………………………………50
 9.1 ANSYS简述 ……………………………………………………………………50
 9.2 ANSYS实例分析 ………………………………………………………………50
 9.2.1 问题描述 ……………………………………………………………………50
 9.2.2 ANSYS 求解…………………………………………………………………51
 结束语 …………………………………………………………………………………52
参考文献 ……………………………………………………………………………………53
致  谢 ………………………………………………………………………………………54
附  录 ANSYS命令流………………………………………………………………………55