#雙金屬片輔助電弧觸發(fā)器優(yōu)化設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u22342雙金屬片輔助電弧觸發(fā)器優(yōu)化設(shè)計(jì)案例 1211001.1引言 124701.2狹徑開槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案 1106591.2.1狹徑開槽優(yōu)化方式的仿真結(jié)果 2311301.2.2觸發(fā)器狹徑開槽幾何尺寸不同對比 21.1引言通過第三章的仿真分析及實(shí)驗(yàn)可知雙金屬片輔助電弧觸發(fā)器的分?jǐn)鄷r(shí)間為140s，分?jǐn)嗨玫臅r(shí)間過長，這將導(dǎo)致系統(tǒng)外部的電路過載，無法達(dá)到保護(hù)的目的，因此為了使雙金屬片輔助電弧觸發(fā)器能更快的分段小電流，以下將對其分?jǐn)鄷r(shí)間進(jìn)行優(yōu)化。1.2狹徑開槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案第三章狹徑熔斷的時(shí)間為140秒，熔斷時(shí)間較長，因此設(shè)計(jì)在狹徑處開凹槽，使狹徑結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中，減弱狹徑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)，可以更快壓斷狹徑，達(dá)到快速起弧的目的。凹槽的產(chǎn)生可由裝配好的觸發(fā)器用激光焊接設(shè)備進(jìn)行切割得到，凹槽的深度和寬度可由激光焊接機(jī)切割的次數(shù)達(dá)到。為在狹徑處開凹槽的目的。但為保證觸發(fā)器具有相同的電熱場分布，因此需要重新設(shè)計(jì)狹徑的厚度，使雙金屬片觸發(fā)器溫度分布和之前保持一致。1.2.1狹徑開槽優(yōu)化方式的仿真結(jié)果凹槽的幾何尺寸設(shè)計(jì)為：寬度0.06mm深度0.06mm，原銀片厚度0.1mm改進(jìn)后銀片厚度0.11mm，140S時(shí)第三章中雙金屬片的平均溫度為114攝氏度左右，開槽后的雙金屬片的平均溫度為110攝氏度左右，第三章中狹徑的溫度245攝氏度左右，改進(jìn)后的狹徑溫度為235攝氏度左右，可知開槽優(yōu)化設(shè)計(jì)前后的溫度分布基本相同。圖1.1改進(jìn)前的壓力仿真模型圖1.2改進(jìn)后的壓力仿真模型從仿真結(jié)果可知未開槽的仿真銀片在140S時(shí)受到的最大應(yīng)約為1620Mpa，根據(jù)米賽準(zhǔn)則判斷此時(shí)銀片被擠壓斷裂。通過觀察仿真結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的觸發(fā)器狹徑應(yīng)力主要集中在所開凹槽的底部，并且在50s時(shí)其米賽準(zhǔn)則應(yīng)力就已經(jīng)達(dá)到了1910Mpa左右，達(dá)到了斷裂的條件，因此可判斷以狹徑開槽方式優(yōu)化的電弧觸發(fā)器分?jǐn)鄷r(shí)間大大縮短，小電流工況下起弧時(shí)間變短。1.2.2觸發(fā)器狹徑開槽幾何尺寸不同對比為了得到仿真模型優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，進(jìn)行多組不同開槽尺寸的仿真設(shè)計(jì)，并對結(jié)果進(jìn)行對比，得到結(jié)論，本節(jié)設(shè)計(jì)主要是針對銀片開槽設(shè)計(jì)的寬度和深度的不同進(jìn)行的對比分析。對銀片開槽的寬度不同的對比：通過改變銀片開槽的寬度并保持觸發(fā)器的溫度場分布基本不變，觀察銀片在140s時(shí)受到應(yīng)力的大小：圖1.3銀片開槽示意圖圖1.4寬度為0.03mm時(shí)仿真模型圖1.5寬度為0.05mm時(shí)的仿真模型圖1.6寬度為0.07mm時(shí)的仿真模型圖1.7寬度為0.08mm時(shí)的仿真模型圖1.8寬度為0.12mm時(shí)的仿真模型開槽的寬度0.03mm0.05mm0.07mm0.08mm0.12mm狹徑受到的最大應(yīng)力（Mpa）79503520468038803750表1.1改變開槽寬度對比分析通過上述仿真我們可以看出開槽的寬度和銀片受到應(yīng)力的關(guān)系如圖：圖5.9銀片開不同寬度槽的對比圖通過上面的仿真分析可知當(dāng)開槽的寬度越寬時(shí)銀片受到的應(yīng)力會逐漸減小，并且寬度愈窄銀片受到的應(yīng)力越大，由此我們可以通過適當(dāng)減小開槽的寬度來增加銀片受到的應(yīng)力，使其達(dá)到快速分?jǐn)嗟哪康摹︺y片開槽的深度不同進(jìn)行對比：通過改變銀片開槽的深度并保持觸發(fā)器的溫度場分布基本不變，觀察銀片在140s時(shí)受到應(yīng)力的大?。簣D1.10深度為0.04mm時(shí)的仿真模型圖1.11深度為0.07mm時(shí)的仿真模型圖1.12深度為0.08mm時(shí)的仿真模型狹徑深度（mm）0.040.070.08狹徑受到的最大應(yīng)力（Mpa）332265208680表1.2改變狹徑深度對比分析通過上述仿真可以看出開槽的深度和銀片受到應(yīng)力的關(guān)系：圖1.13銀片開不同深度槽的對比圖通過上面的仿真結(jié)果我們可