[发明专利]一种微型断路器模块化设计方法

摘要

本发明涉及一种微型断路器模块化设计方法，包括以下步骤：建立微型断路器模块化零部件模型；对零部件模型进行特性分析，并将得到的结果与零部件模型存入数据库；根据不同壳架电流和额定电流的大小，进入参数设置模块，设置性能参数指标；根据性能参数指标，搜索已有的数据库，确定各个零部件的选型；进入多物理场的计算模块，包括电磁机构电磁场的计算、操作机构多体动力学分析、热双金属的推力计算、导电回路与壳体的温升计算和触头的电动斥力计算；通过多物理场耦合计算，实现微型断路器的综合性能分析，并进行零部件修正，输出最优设计方案。本发明实现了微型断路器的综合性能分析，并进行零部件修正，输出设计方案。

主权项

1.一种微型断路器模块化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1：建立微型断路器模块化零部件模型；/n步骤S2：对零部件模型进行特性分析，并将得到的结果与零部件模型存入数据库；/n步骤S3：根据不同壳架电流和额定电流的大小，进入参数设置模块，设置性能参数指标；/n步骤S4：根据性能参数指标，搜索已有的数据库，确定各个零部件的选型；所述性能参数指标包括瞬时脱扣时间、延时脱扣时间、温升指标和电动斥力；/n步骤S5：进入多物理场的计算模块，包括电磁机构电磁场的计算、操作机构多体动力学分析、热双金属的推力计算、导电回路与壳体的温升计算和触头的电动斥力计算；/n步骤S6：通过多物理场耦合计算，实现微型断路器的综合性能分析，并进行零部件修正，输出最优设计方案；/n所述步骤S5的具体计算方法如下：所述导电回路与壳体的温升计算采用有限元的方法，根据材料的导热率、电阻率以及设置的电流大小，结合壳体内部空气与壳体散热的影响，计算出导电回路和壳体的三维温度分布；同时导电回路与壳体的温升计算的结果作为热双金属的推力计算中的载荷，由此得到热双金属在不同电流下的形变情况以及产生的推力；通过电磁机构电磁场的计算，得到电磁机构的电磁吸力特性；根据电流线收缩产生的Holm力与运动电荷在磁场中产生的洛伦兹力得到触头系统的电动斥力；上述计算得到的热双金属推力、电磁吸力和电动斥力作为多体动力学模型中的载荷，电磁吸力和电动斥力矩由回路的实时电流和气隙的大小，通过插值函数求得。/n