鄭楠

摘 要：當(dāng)電器觸頭發(fā)生短路時(shí)，觸頭回路會(huì)產(chǎn)生很大數(shù)值的電動(dòng)斥力，對(duì)電器性能和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大影響，甚至?xí)褂|頭發(fā)生熔化和熔焊。本文針對(duì)一種典型的電動(dòng)力補(bǔ)償結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真研究，論證其合理性與可行性。

關(guān)鍵詞：觸頭；電動(dòng)力補(bǔ)償；ANSYS

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.165

0 引言

電器中的電動(dòng)力直接影響電器的工作性能，在設(shè)計(jì)電器或進(jìn)行產(chǎn)品分析時(shí)，常常需要對(duì)這些電動(dòng)力進(jìn)行計(jì)算和分析。電動(dòng)力的大小與導(dǎo)體間的相互位置以及通過他們的電流大小有關(guān)，正常工作時(shí)，斷路器的長(zhǎng)期工作電流不大，為幾百甚至幾千安，當(dāng)電路發(fā)生短路時(shí)，短路電流很大，就會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可達(dá)幾百牛頓，甚至更大。這樣大的電動(dòng)力可能使斷路器的結(jié)構(gòu)零件變形或者斷裂，使原來處于關(guān)合位置的觸頭被推開，產(chǎn)生電弧，導(dǎo)致觸頭熔焊。

當(dāng)大電流流過觸頭時(shí)，在觸頭回路將產(chǎn)生強(qiáng)大的電動(dòng)力，這種電動(dòng)力的作用如果師徒將觸頭彈開，使觸頭在不該分閘的時(shí)候分閘，就可能產(chǎn)生誤動(dòng)作，破壞觸頭工作。這種電動(dòng)力由兩部分組成：觸頭回路產(chǎn)生的電動(dòng)力，即洛倫茲力；觸頭接觸點(diǎn)附近電流線收縮產(chǎn)生的電動(dòng)力，即霍爾姆力。對(duì)于電動(dòng)力的研究，國內(nèi)外專家學(xué)者做了很多積極的工作。在文獻(xiàn)[1-2]中，詳細(xì)的介紹了孤立觸頭間電動(dòng)力的計(jì)算公式[3]。

因此對(duì)觸頭系統(tǒng)適當(dāng)加入電動(dòng)力補(bǔ)償結(jié)構(gòu)有著重要的意義。利用三維有限元非線性分析，可以方便快捷地看出增補(bǔ)結(jié)構(gòu)前后的電流密度和電動(dòng)力分布的變化。本文針對(duì)一種典型電動(dòng)力補(bǔ)償結(jié)構(gòu)：觸頭旁增設(shè)金屬片（電工純鐵）的方式進(jìn)行對(duì)比分析。