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当正常工作时，液压-电磁脱扣器通过的电流小于或等于额定电流，断路器不会动作。当过载状态时，液压-电磁脱扣器通过的电流大于额定电流，线圈对铁心产生的螺管吸力大于油杯弹簧的反力,铁心逐渐向极靴方向运动，磁回路的磁阻逐渐变小，吸力逐渐增大，期间硅油沿着铁心与油杯的间隙缓慢向油杯底部流动，并在硅油的阻尼作用下，产生一定的延时[2]。当铁心运动到接近极靴时，线圈对衔铁的吸力大于衔铁弹簧的反力，因此衔铁吸合，快速推动操作机构动作。当短路状态时,液压-电磁脱扣器通过较大的短路电流，线圈产生足够大的磁通吸力，此时动铁心还未能运动，仍处在油杯的底部，就迅速将衔铁吸合，快速推动操作机构瞬时动作。
2、液压电磁式脱扣器的研究现状
目前，国内外大多数理论研究都集中在热磁脱扣器领域领域，根据油阻尼缓冲器的结构特点和材料特性，减震性能，塑壳断路器的电磁释放机理。关于其工作特性的理论研究很少。粘性流体阻尼器广泛用于军事，航空航天，机械和其他振动控制领域[3]。目前，存在许多类型的粘性流体阻尼器，例如圆柱形流体阻尼器，粘滞阻尼器壁系统和油阻尼器。筒式阻尼器通常由诸如汽缸，活塞和硅油的粘性流体组成，并且活塞形成小孔。当活塞和气缸相对于彼此移动时，活塞端部之间的压差将迫使流体能量通过活塞头中的孔消散，从而在两侧之间产生阻尼和压差，活塞产生阻尼力[4]。近年来，由于重点关注结构的被动能耗和粘滞阻尼器在建筑物振动控制中的优异性能。美国和日本是第一个也是技术最先进的国家。粘滞阻尼桥的模型试验还表明，粘滞阻尼器在结构振动控制中起着重要作用。该领域的国内研究起步较晚。已经在理论上和实验上研究了气缸间隙阻尼器。吴波和李辉研究了粘滞阻尼器结构的设计方法，提出了一种简化的方法和抗震设计方案，适用于稀土下层的弹塑性变形。范锋等将粘性阻尼器应用于网状壳体。结果表明，粘性阻尼网壳结构的阻尼效果非常明显，抗震性能大大提高。随着粘性流体阻尼器的发展，一些有效的阻尼器已成功应用于某些建筑物。电磁释放装置由铁芯，电枢线圈等组成，铁芯放置在油杯中，铁芯有回位弹簧，油管充满硅油，油管缠绕线圈周围，电枢反作用力与弹簧连接。当发生过载时，由于电磁管力，芯将逐渐增加。经过一段时间的延迟，核心上升到一定的位置。在克服电枢的反作用弹簧之后，电枢完全被拉开并被自由地推过变速器。跳闸机制释放回弹和硅油起阻尼作用，即延迟效应。过载保护时间-电流具有反向时间特性，即电流越大，电磁力越大，磁芯向上移动越快，运行时间越短[5]。在这样的过程中电路运行如果出现了短路的情况就会导致短时间内电流也会频繁的发生短路和超标电流情况，进而就会导致电磁力出现异常情况，电磁力就会远远大于弹簧正常运行过程中产生的作用力，进而导电机构整体也会因而出现了导电情况，促进主要联系的自由释放机制。主触头在开启弹簧的作用下隔离电路，提供短路保护。
3、效果分析
基于剪切应力和应变速度（速度梯度或剪切速率）之间的关系，在简单的剪切流中，流体可分为牛顿流体和非牛顿流体[6]。当不可压缩流体流动时，牛顿的内部摩擦定律，流体的剪切应力与剪切力成正比。尽管大多数流体（例如水和空气）都是牛顿流体，但许多流体并不令人满意，例如建筑材料中的沥青和水泥砂浆，食品工业中的污水，黄油，蜂蜜和蛋白质中的污泥，大多数脂肪，聚合物熔体和人体血液等。剪切应力和流体剪切速率之间存在称为非牛顿流体的非线性关系。根据单剪切流中非牛顿流体的粘度函数是否与剪切时间有关，牛顿流体可分为时不变非牛顿流体和时变非牛顿流体[7]。时效不变的非牛顿流体也称为广义牛顿流体，流体剪切应力与剪切变形速率有关，即粘度仅与剪切应变速率有关并且与时间无关。时变非牛顿流体的粘度函数不仅与应变速率有关，而且与剪切时间有关。在一定的剪切变形速率下，触变和地震流体的表观粘度随时间下降，而缓冲液和凝析油的表观粘度随时间下降，表观粘度随时间增加。粘弹性流体是粘性和弹性流体。与粘性流体的主要区别在于去除外力后局部应变的恢复。与弹性固体的主要区别在于蠕变[8]。电磁冲程中的粘性流体是非时变非线性幂律流体。粘性流体阻尼力的输出力与流体的本构特性密切相关。剪切应变的指数流体本构关系决定了功率指数速度v的输出阻尼力公式。当γ功率指数α≠1时，粘性流体阻尼器的输出力特性似乎也是非线性的。
4、工作特性
当饱和电磁释放处于正常状态时，由永磁体产生的磁通量的一部分穿过磁分路，而另一部分穿过磁轭并进入电枢以产生吸力。克服拉伸弹簧的反作用力，电枢被轭吸引。当产生故障电流时由磁通量产生的线圈电流叠加在永磁体磁通上，以减小磁路饱和的横截面积，从而切断流入电枢磁路的流量并消除产生的电流。磁通量。剩余横截面中的永久磁铁。迫使永磁通量进入磁分路器导致进入电枢的磁通量下降并且相应的吸力减小。当电磁吸引力小于或等于弹簧反作用力时，电枢被释放并且永磁体产生的所有磁通量进入。磁轭结构具有字母V的形状，并且永磁体放置在V形磁轭的斜面上。由于其结构相对简单，不需要特殊的制造设备和许多其他优点，大多数国内制造商使用这种类型的旅行。与上一代相比，A公司使用的跳闸装置优化了磁路结构，将长度从35缩短到20，并缩小了尺寸。因此，未来小型化将继续发展。从制造工艺分析来看，新一代产品比老一代产品更复杂。例如，轭的激光焊接，永磁体的激光焊接，电枢的镀金，线圈框架中的金属接头等都增加了制造难度和成本。根据跳闸单元的特性，二代跳闸单元的工作功率不断降低[9]。F200的最低工作功率可降至30pNA，从而提高运行稳定性并大大延长预期寿命。另外，ID和跳闸单元之间的反作用力可以通过固定螺钉适当地调节。首先，粗略调整RCD成品的剩余工作电流（永磁体充电和退磁）。当通过调节反作用力改变夹紧力以调节反应单元时，剩余工作电流是规定值，即，正确校准RCD剩余工作电流值，并且覆盖调节后的调节孔RCD壳体。大多数公司不使用这种设计，因为在改变跳闸单元的反作用力之后，跳闸单元弹射器的释放将改变，即跳闸单元的跳闸力将随着螺钉的调整而改变。当夹紧力不一致时，RCD机构的设计会引起问题。在极端情况下，由于驱动力太小，RCD无法运行。因此，在新一代产品中，B公司改变了设计，无法调整行程单元的弹性。为了改善跳闸时间并解决10ms的极化跳闸延迟问题，磁路结构从极化变为饱和，磁轭完全改变。NFIN使用非常薄的不锈钢簧片焊接到电枢的一侧，而另一侧焊接到塑料部件。除了定位电枢之外，簧片还缓冲电枢的旋转以保持运动的稳定性，增加跳闸单元的使用寿命并减少由作用在工作表面上的电枢引起的损坏。为了实现饱和电磁结构，使用跳闸线圈的F7的绕线过程变得复杂[10]。梭芯有一个小开口。首先，需要通过该开口将骨架插入轭中然后卷起。通过骨架外表面上的多个凹槽保持旋转。这对定位夹具和绕线机的工作稳定性提出了很高的要求，否则容易发生绕线故障现象。NFIN中使用的小型U形的经历了许多重新设计。永磁体从圆形变为方形，电枢宽度从4.5mm增加到7mm，电枢表面镀金。一些公司专注于改进电枢和旋转支架。电枢已成为标准矩形。不锈钢圆筒焊接在衔铁下面并插入相应塑料部件的凹槽中以定位衔铁。在动作中，电枢围绕圆柱体移动一圈。电磁泄漏释放装置由永磁体和软磁材料组成的磁路控制。磁路中的电枢通过永磁体磁性地吸引到磁轭的工作表面，并且磁轭设置有跳闸线圈和跳闸线圈。直接连接到泄漏变压器的次级输出，即泄漏信号直接驱动跳闸单元。在正常情况下，电枢被吸引到轭的工作表面。当存在泄漏信号并且达到预设值时，由跳闸线圈产生的磁场抵消由永磁体释放的吸引磁场产生的电枢。弹簧张力Fs是恒定的并且保持不变直到电枢被释放。随着释放电流I增加，电枢的吸力减小，并且吸力Fe和释放电流I之间存在函数关系。当衔铁比弹簧张力吸引更少的铁时，衔铁开始释放。当电枢被释放时，电枢和轭吸入表面之间的气隙连续增加，并且吸入的Fe趋于零。从跳闸装置的工作过程可以看出，跳闸线圈的电流I是重要的指标。吸力Fe和I之间存在函数关系。当吸力Fe等于弹簧张力Fs时，它是电枢释放的标志（跳闸元件的作用），并且Fs由设计确定。通过分析冲程单元参数与数学模型建立之间的关系，我们试图找到影响冲程单元运行的关键特征参数，即设计参数和加工参数。在确定设计参数之后，跳闸单元制造商必须使用直接或间接方法来检测或控制加工参数的漂移和各种原因，以确保实际跳闸单元不偏离设计目标。
5、结论
文章研究了电磁释放过程中粘性流体阻尼力的计算，分析了粘性流体粘度对电磁释放粘性流体阻尼系数的影响，将计算结果与实验结果进行比较，以验证准确性，为大规模生产中电磁释放模型的设计和计算提供了基础。参考文献[1]王振春.液压伺服预紧的电磁发射轨道振动频率和幅值特性研究[J].兵工学报,2019,40(1):32-37.WANGZhen-chun.StudyonVibrationfrequencyandamplitudecharacteristicsofelectromagneticlaunchtrackwithhydraulicservopreloading[J].JournalofOrdnanceEngineering,2019,40(1):32-37.[2]杨德功.多个电磁制动器在数控回转工作台中的应用[J].内燃机与配件,2019(4):77-78.YANGDe-gong.ApplicationofMultipleElectromagneticBrakesinCNCRotaryTable[J].InternalCombustionEnginesandAccessories,2019(4):77-78.[3]张玉艳.双线圈磁流变先导阀设计与性能研究[J].液压与气动,2019,329(01):113-119.ZHANGYu-yan.DesignandPerformanceStudyofDual-coilMagnetorheologicalPilotValve[J].HydraulicandPneumatic,2019,329(01):113-119.[4]杜晓龙.PWM间歇喷雾变量喷施系统中的压力损失和液压冲击[J].农业装备技术,2019(1):27-33.DUXiao-long.PressureLossandHydraulicImpactinPWMIntermittentSpraySystem[J].AgriculturalEquipmentTechnology,2019(1):27-33.[5]金立.直流液压电磁阀通断响应性能分析与测试[J].排灌机械工程学报,2018,36(12):102-107.JINli.PerformanceAnalysisandTestofOn-offResponseofDCHydraulicSolenoidValve[J].JournalofDrainageandIrrigationMachineryEngineering,2018,36(12):102-107.[6]邵洪平.低压断路器脱扣器调整机构设计研究[J].电子制作,2019(14):97-98.SHAOHong-ping.Designandstudyoftheadjustingmechanismoflowvoltagecircuitbreakerdetach[J]..Electronicproduction,2019(14):97-98.[7]王芝恩,沈海鹰,李孜,等.舰用塑壳断路器电磁脱扣器的优化[J].农业装备与车辆工程,2019,57(01):83-86.WANGZhi-en,SHENHai-ying,LIZi,etal.OptimizationofElectromagneticTrippingDeviceforMarinePlasticCaseCircuitBreaker[J].AgriculturalEquipmentandVehicleEngineering,2019,57(01):83-86.[8]刘志伟.一种新型螺管式电磁脱扣器的分析[J].电工电气,2018(12):44-49.LIUZhi-wei.AnalysisofANewSolenoidElectromagneticRelease[J].Electrical&Electronics,2018(12):44-49.[9]潘万军.小型断路器电磁脱扣器的优化设计[J].电器与能效管理技术,2017(07):41-44.PANWan-jun.OptimumDesignofElectromagneticReleaseforSmallCircuitBreaker[J].ElectricalAppliancesandEnergyEfficiencyManagementTechnology,2017(07):41-44.[10]侯超,赵成宏,纽春萍.基于微分电感的电磁脱扣器动态特性的计算[J].电器与能效管理技术,2015(01):7-11.HOUChao,ZHAOCheng-hong,NIUChun-ping.CalculationofDynamicCharacteristicsofElectromagneticReleaseBasedonDifferentialInductance[J].ElectricalAppliancesandEnergyEfficiencyManagementTechnology,2015(01):7-11.
作者：温小远；作者单位：贵州锐新科技有限公司
