塑壳断路器热双金属片动作特性仿真分析
塑壳断路器操作机构的仿真分析
・ 研究
马 丽萍 ， 肖 爽， 朱 霞 ， 孙 永 雷
（ 江 苏大全 集 团凯 帆 电器股份有 限公 司 ，江 苏 扬 中 ２ １ ２ ２ １ １ ）
触 头支架 ｆ 和 固定 点 Ｏ 构 成 四连 杆 机构 ， 处 于 稳
作机构 的传 动带来 困难 ， 使 其传 动效率 大 大降 低 ｊ 。本文通过对 操作 机构 的运 动过 程 和受力 部
件分析 ， 结合 Ａ Ｄ Ａ Ｍ Ｓ仿 真分析 软件对 机 构跳 扣 曲 面的受力情况对 比分析 ， 确定 了最优跳扣 曲面 ， 使再 扣力大大 降低 ， 提高 了断路器 的可靠性和稳定性 。
定静 止状态 ， 此 时触 头 完全 闭合 。 当短 路 电流 引
起 锁扣 Ｍ 转动 ， 在分 断 弹簧 作 用下 ， 跳 扣 ｋ绕 Ｏ 轴顺 时针转 动 ， ｃ点成 为活动 点 ， 同时 连杆 ｇ 、 ｈ脱 离死区， 于 是 变成 五 连杆 机 构 。此 时机 构有 ２个 自由度 ， 即 围绕 Ｏ ： 轴 向前 、 向后运 动 的 自由度 。
摘 要： 描述 ｒ塑壳断路器操作机构在再扣过程 中的受力情况 。针对再 扣力大 的
情况进行 了分析 ， 并利用 Ａ Ｄ Ａ ＭＳ 软件对塑壳断路器操作机构 的运动特性进行 了仿 真 ， 对机构关键零件跳扣的受力曲面进行优化改进 ， 降低了操作 力 ， 便于操作。
关键词 ： 操作机构 ； ＡＤ Ａ ＭＳ分 析 软 件 ； 优 化 改 进 马 丽萍 （ １ ９ ８ ０ 一） ，
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｍ ５ ６ １ 文献标志码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ １ — ５ ５ ３ １ （ ２ ０ １ ３ ） １ ３ － ０ ０ １ ２ － ０ ３
小型断路器双金属片热弯曲特性的实验仿真
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式中&!#)( )Y"$.$$ ) """组元层厚度比'
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电器与能效管理技术!"!!#$%!
仿真技术应用
小型断路器双金属片热弯曲特性的 实验仿真
潘庆元 北京 0VV低压电器有限公司 北京!"%%"&'
摘!要 以小型断路器热脱扣用双金属片为研究对象$分别从理论计算(试验分析 和数值仿真等角度对热弯曲特性进行了分析$提出了双金属片优化设计新思路$并以 此为基础建立了双金属片热弯曲特性的仿真平台% 开发和设计了热双金属片弯曲性 能试验专用成套夹具$完善了试验平台和方法% 利用数值仿真替代部分前期试验$结 合实验设计方法$可快速求得设计参数最优解$降本增效% 仿真平台还可应用于以热 脱扣力(脱扣行程为校验目标的机构参数协同设计%
.!双金属片优化设计流程
传统的双金属片的设计流程是通过试验设计 获得不同厚度材料的一组热弯曲性能这种方法 目标离散度大虽然采用 -a4方法可以缩小搜索 范围但试验成本仍然较高此时得到的是比弯曲 等材料特性 而在应用端更希望得到的是不同 形状的双金属材料对应的受热变形状态及力学特 征 对于简单长条造型功能单一的使用情况通 常使用理论和经验公式可以得到近似结果而对 于造型复杂的情况则只能通过试制样件来逐步 分析和优化 这无疑进一步增加了产品的开发成 本 因此希望使用非线性求解及有限元方法代 替其中大部分试验内容从而减小开发成本缩短 开发周期
基于双金属片精细建模的小型断路器热脱扣仿真及实验研究
电器与能效管理技术（2021No.4）-电器设计与探讨-基于双金属片精细建模的小型断路器仿真及研究胡金利（上海西门子线路保护系统有限公司，上海201514）摘要：热脱扣特性是小型断路器的一项重要指标。
大多数小型断路器采用双金属片元件进行断的热脱扣，双属片的形变断 热脱扣器的工作。
分双金属片温升以及形变对小型断的重要意义。
利用Coe软件以及有限元仿真软件Ansys建立了双金属片模型，进行有限元仿真分析,双金属片的瞬态温度分布以及形变分布。
，20断 进行脱扣实验，实验与仿真第果相吻合,验证了仿真方法的准确性。
关键词：小型器；双金属片；脱扣时间；有限元仿真中图分类号：TM561文献标志码：A文章编号：2095-8188（2021）04-0034-06 DO*：10.16628/ki.2095-8188.2021.04.007胡金利（1975-）,男，高级工程师，主要从事电器的研究和开发。
Simulation and Experimental Sridy on Thermal Trip of MCBH0Jinli(Siemens Circuit Protection Systems Co.，Ltd.，Shanghai201514，China) Abstract:Thermal trip characteristic is an impoCant indec of miniature circuit breaker(MCB).Nowadays，most MCBs use bimetallic elementr for thermal tripping of circuit breakers.The deformation of bimetallic sheet directly affectr the operation of thermal release of MCB.It is veo important I analyee the temperature rise and deformation of bimetallic sheet for the desian of MCB.At the same time，20youps of circuit boakerr are tested for tripping.The experimental resultr are in good ayoement with the simulation results.The accuocy of the simulation meihod osveeoooed.Key words:miniature circhip breaker（element simulation0引言断作为关电地应用在低配电线用电，在电能以及分断正常电路状态时的电流，能和分断一定条件下非正常状态的电流。
塑料外壳式断路器操作机构的动态仿真与参数化设计
（ ｃｏｌ ｆ ｃ ａｉａ Ｅ ｇ ｅ ｒ ｇ ｏ ｔｅ ａｇｚ ｎｖｒｉ ， ｘ ２ ４ ２ ， ｈｎ ） Ｓ ｈ ｏ ｏ ｈｎｃｌ ｎｉ ｅｉ ，Ｓｕｈｒ Ｙ ｎ ｔ Ｕ ｉｅｓｙ Ｗｕ ｉ １ １ ２ Ｃ ｉａ Ｍｅ ｎ ｎ ｎ ｅ ｔ
Ｋｅ ｒ ｓ ｍｏ ｅ ａｅ ｃ ｃ ｉ ｂ ｅｋ ｒ（ ｙ ｗｏｄ ： ｌ ｄ ｃｓ ｉ ｕｔ ｒａ ｅ ＭＣＣ ｄ ｒ Ｂ） ｏ ｅａｉｇ ｍｅｈ ｎｓ ； ｄ ｎ ｍｉ ｉ ｌｔ ｎ ； ｐ ｒｔ ｃａ ｉ ｎ ｍ ｙａ ｃ ｓ ｓ ｍｕａｉ ； ｏ
ｐａ ａ ｅ ｒｃ ｄ ｓｇｎ ｒ ｍ ｔ ｉ ｅ ｉ
维普资讯
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研究与分析 ・
低压 电器 （０ ８ ） ２０１ ￣３
通 用 低 压 电器 篇
塑 料 外 壳 式 断 路 器 操 作 机 构 的 动 态 仿 真 与 参 数 化 设 计
蒋 昌华 ， 吉卫 喜
（ 南大 学 机械 工程 学院 ， 苏 无 锡 江 江
摘
２４ ２ ） １ １ ２
要 ：采用 基于多体动力学原 理 的虚 拟样 机技 术 ， 立 了塑料外 壳式 断路器 操 建
蒋 昌华 （ ９９ 学模型 。利用仿 真软 件 ＡＤ ＭＳ对其 动力 学模 型 的分 闸 、 闸和 自由脱 Ａ 合 扣进 行仿真分析 ， 运动机构 的四连杆模 型进行简化及对关键尺 寸进 行参数化设计 ， 将 对 预防断路器 的死扣和滑扣有重 要意义 。该仿 真分析可 为该产 品生产 、 进和测 试实 验 改 提供 理论 根据和指导 ， 一步提高产 品的稳定性 和可靠性 。 进
Ｄｙ ａ ｉ ｓ Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｎｄ Ｐａ ａ ｅ ｒ ｃ Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｏ ｄ ｄ ｎ ｍ ｃ ｉ ｌ ｔｏ ａ ｒ ｍ ｔ ｉ ｓｇ ｆ Ｍ ｌ ｅ Ｃａ ｅ Ｃｉ ｃ ｔＢｒ ａ ｅ ｓ ｒ ｕｉ ｅ ｋ ｒ Ｏｐｅ ａ ｉ ｅ ｈａ ｓ ｒ ｔｎｇ Ｍ ｃ ｎｉｍ
低压电器热过载保护及热双金属片仿真设计
ＴｈｅｒｍａｌＯｖｅｒｌｏａｄＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒＬｏｗ ＶｏｌｔａｇｅＡｐｐａｒａｔｕｓａｎｄ ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＴｈｅｒｍａｌＢｉｍｅｔａｌ
ＸＵＷｅｎｌｉａｎｇ， ＨＥＷｅｉｌｏｎｇ （ＳｈａｎｇｈａｉＬｅａｄｉｎｇＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＭｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００００３，Ｃｈｉｎａ）
图 １ 某型号小型断路器导电回路
导电回路铜排固有内阻 Ｒ０，为导电回路除去 热双金属片、线圈、软联结之外部分的电阻，因其
形状不规则性，一般通过电流传导仿真分析求取。
热双金属片接入电阻计算式为
Ｒ１ ＝ρ（Ｌ－Ｌ１ －ｌ１）／（ＢＨ） 式中： ρ———热双金属片电阻率；
（１）
Ｌ———热双金属片总长度；
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｍａｌｏｖｅｒｌｏａｄｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅａｐｐａｒａｔｕｓ．Ｗｉｔｈｔｈｅｓｉｍｐｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｔｈｅｒｍａｌｂｉｍｅｔａｌｉｓｕｓｅｄｆｏｒｔｈｉｓｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｒｍａｌｂｉｍｅｔａｌｉｓａｍｕｌｔｉ ｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙｐｒｏｂｌｅｍ ｉｎｖｏｌｖｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ，ｔｈｅｒｍａｌ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｓｏｏｎ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｔａｋｅｓａｃｅｒｔａｉｎｔｙｐｅｏｆｍｉｎｉａｔｕｒｅ ｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒａｓａｎ ｅｘａｍｐｌｅｔｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｔｈｅｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆｔｈｅｒｍａｌｂｉｍｅｔａｌ．Ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．
双断点塑壳断路器操作机构动作特性分析
（ １ ． Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｓ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ ， Ｘ ｉ ’ ａ ｎ Ｊ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ － ｂ ｒ ｅ ａ ｋ ｍｏ ｕ ｌ ｄ ｅ ｄ ｃ ａ ｓ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｐｅ ｒ ｏｒ ｆ ｍａ ｎｃ ｅ Ｃｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｏｐｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍｅ ｃ ｈａ ｎｉ ｓ ｍ ｏ ｆ Ｄｏ ｕ ｂｌ ｅ ． Ｂｒ ｅ ａ ｋ Ｍｏ ｕｌ ｄ ｅ ｄ Ｃａ ｓ ｅ Ｃｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ Ｂｒ ｅ ａ ｋ ｅ ｒ
２ ． 苏州 万龙 电气集 团股份 有 限公 司 ，江 苏 苏 州 ２ １ ５ １ ２ ３ ）
摘 要： 为 了对双断点塑壳 断路器操 作机构 进行改 进设计 ， 利 用多体 动力学仿 真 港 豪储 ｒ １ ｑ ｑ ｎ
一
、
软件 Ａ Ｄ Ａ ＭＳ 建 立机构的分析模型 ， 实现 了断路器分 闸 、 合 闸过程 的仿 真分析 。通过 对 模型 的参数化 建模 ， 研究 了可变参 数轴位置 、 组 件质量 、 弹簧参 数等对 机构 动作 特性 的
影响双金属片式产品动作特性的因素及其参数设计
影响 片 作特性的参胡建国，王景凯，黄和平(浙江正泰电器股份有限公司，浙江温州 325603)摘 要：为了提高双金属片式产品动作特性性能的可靠性，综合各因素设计，以产品稳定电 空行程余量与动作电 程余量 作为设计余量，建立了双金属片式 作特性输岀y 值数学；利用参数设计方法,通过分析双金属片式动作特性数学 中的影响。
结果表明：主双 曲 、辅双 曲 、校生的不误差、动作特性输岀 ；结合作特性y 值数学 ，可为动作特性性能 性的设计优化、工 改 供有效的方向和依据。
关键词：双金属片；动作特性；设计余量；参数设计中图分类号：TM 561 文献标志码：A 文章编号：2095-8188(2020)06-0030-06DOI ： 10. 16628// cnki. 2095-8188. 2020. 06. 007胡建国(1970―), 男，工程师,主要从 事 与 开关、电动机起动器继电器的研究 开发设计。
Factor s Affecting Performancc Characteristics of BimetallicStrin Products and Parameter DesignHU Jianguo ， WANG Jingkai ， HUANG Heping(Chint Electric Co.，Ltd.，Wenzhou 325603，China )Abstract : To make the performance characteristict of bimetallic strip productr more stable ，a mathematicalmodel of the output characteristic value y of the bimetallic product was established considering verious factorr and taking the sum of the idle stroke margin under the stable current of the product and the stroke margin under theoperating current as the desin margin ； the parameter desin method is used ta analyze the influencing factorr in the mathematical model of the operating characteristict of the bimetallic product. The resultr show that : the larger themain double-specific bending value ，the smaller the auxiliars double-specific bending value ，the smaller the out-oO- synchronization ecor generated after verification ，the better the output of the operating characteristics. The mathematical model of the operating characteCstics value y can provide an elective diection and basis for thedesin optimization and process improvement of the stability of operating characteristict of the motor starter.Key words : bimetallic ； performancc characteristics ； design margin ； parametric design0引言双金属片式作为一种 用的电电器，过 作特性 性的优劣，直接影响到 的可靠性和生产过程的 性。
热双金属元件在小型断路器中的设计与优化
和热对流以及双金双金属元件在任
何电流、时间下的温度值以及双金属的弯曲位置。
但在实际应用中，现有的双金属理论在分析短时
间通电后不同双金属特性的不同表现还是有很大
实用价值的。通过这种分析，可以优化双金属元
件的设计、降低成本并可以提高 1. 13In /1. 45In 动 作稳定性，同时降低 2. 55In 的调整难度，最终使 生产效率和产品热脱扣性能稳定性大幅提高。
大误差来源于如温度均匀性、传热等方面。因此，
在设计时只能使用平均温度进行计算。
A = K（ T2 － T1 ） L2 / S
（1）
Ft = KBS2 B（ T2 － T1 ） /4L
（2）
Fm = ΔA EBS2 /4L3
（3）
σmax = 6ρL / BS2
（4）
式中 A———弯曲量（ mm）
L———双金属有效长度（ 固定端 － 脱扣顶
上述计算忽略了短时间传热以及双金属实际 加热长度和有效工作长度的差别。忽略的这部分 长度的双金属在工作过程中由于其他部件和双金 属本身由传热参与的被动变形也会导致计算误 差，因此，直接通电部分应尽量接近元件长度，这 不仅有利于提高计算精度，同时对提高双金属材 料的使用效率也颇有益处。
依据双金属工作效率系数可以方便地改进所分析规格双金属元件的设计对于临近w双金属动作时做功nmm13和所选取材料的特性要求这对于解决优化设计及改进mcb的热脱稳定性提高生产效率有着重双金属动作时产生的位移mmlbs1415分析双金属元件的表面热负荷是为了更好地控制
·研究与分析·
低压电器（2010№8）
1 双金属材料的性能和关键参数
1. 1 双金属材料物理和力学参数 （1） 温曲率和比弯曲。温曲率 F、比弯曲 K
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塑壳断路器热双金属片动作特性仿真分
析
摘要：塑壳断路器是低压配电网络中不可缺少的重要电器元件，用来切断故
障线路，防止故障范围的扩大，从而削弱供配电线路由于线路过载或短路造成的
严重后果，已经被广泛应用于航空航天、船舶、汽车及家用电器等领域。
其中，
热脱扣器是使用最为广泛的一类脱扣装置，而热双金属片是决定热脱扣器工作稳
定性的核心热敏感元件，其热变形的准确性直接影响到塑壳断路器的可靠性和供
配电系统的安全性。
在线路中，电流流经热双金属片时，通过直接通电发热进行
傍热式加热或者复合加热等方式，使双金属发生弯曲变形、塑壳断路器发生脱扣，从而实现线路保护的功能。
关键词：塑壳断路器；热双金属片；特性仿真
引言
近年来，为了缩短研发周期、降低验证成本，国内外专家学者对热双金属片
的动作特性计算进行了大量研究。
文献[5]基于温度场分布模型，通过仿真和实
验分析，计算了热双金属片的瞬态温度和形变分布；文献[6]通过电-热-结构间
接耦合仿真的方法，对热双金属片的应力场、位移场进行了分析；文献[7]通过
有限元仿真的方法，对热双金属片进行了优化设计，分析了不同形状参数对形变
稳定性的影响。
1小型断路器导电回路电阻
热双金属薄膜的驱动是由热变形引起的，而断路器的热主要是由电路电阻的
焦耳热效应引起的。
为此，热双金属模拟的第一步是计算断路器中的负载电流保护。
一种小型断路器电路。
电路电阻包括传导电路铜线固有的内部电阻R0、双金
属输入阻抗1、SP2、软体式内部阻抗3、夹紧杆的接触电阻RC以及端子的接触
电阻RK共6部分组成。
2热脱扣器工作原理介绍
热脱扣器是由热双金属片、电流输入接线端、电流输出接线端和导线组成。
当线路中通过电流时，流经热双金属片的电流会产生热量，金属片在热场的作用
下发生弯曲变形，从而推动断路器脱扣机构运动，
3双金属片优化设计流程
传统的分支板设计过程由一组不同强度材料的热弯曲性能组成，通过实验设
计可以限制DOE方法的研究，但实验成本高于材料特性，例如弯曲。
但在应用方面，理想的是，双金属材料不同形状的热变形状态和动态特性不同。
对于具有单
个函数的简单梁形状，如果使用理论和经验方程式，通常可以获得近似值。
对于
复杂形状，只能通过样品进行分析和优化。
这无疑增加了产品的开发成本。
为此，我们想用非线性解决方案和有限元方法取代其中的大部分试验项目，以降低开发
成本，缩短开发周期。
4热双金属片曲率和挠度理论计算
图1为热双金属片受热变形示意图，该双金属片为简支梁结构，两端均未固定。
图2 热双金属片受热变形图（简支梁结构）
理论计算热双金属片的曲率和挠度为：
比弯曲K的计算公式为：
热双金属片的变形挠度为：
其中：a1、a2为被动层和主动层的热膨胀系数；t为双金属片的厚度；ρ为双金属片的曲率半径；T0、T1为双金属片的初始温度和加热后温度。
5层双金属片优化设计流程如下
材料性质(包括电阻值、杨氏模量、蒲松氏比常数、线毗连系数等)。
)对于单个材料，通过查询数据和材料性能实验来确定。
将材料性质取代为均匀阻抗方程式、淀粉方程式、由钢筋造型组成的方程式，可设定一个目标值，以产生单层增厚解决方案。
由于方程式群组不是线性的，因此解决方案会使用取代公式来验证结果的精确度。
如果精度不足，则在上述过程中调整输入数据(例如重复材料性能试验等。
如果精度足够高，则加厚结果、材料特性和局部形状将用作有限元分析的初始数据，以生成仿真结果，例如电阻、功能区挠曲等。
来获得。
将仿真结果与性能测试和理论计算进行比较，例如高度匹配，表明所创建的重压弯曲模拟平台对两块金属有效，以后可与平台工具一起用于开发和选用新的双金属元件，部分取代试验。
6热双金属片推力计算
一般情况下，热双金属片在工作过程中，需要带动脱扣机构运动。
当温度升高时，热双金属片产生变形，在接触到脱扣机构时，会受到阻挡作用力。
一般情况下，热双金属片在工作过程中，需要带动脱扣机构运动。
当温度升高时，热双金属片产生变形，在接触到脱扣机构时，会受到阻挡作用力。
热双金属片推力P为：
由热双金属片推力产生的变形量为：
此时热双金属片的实际变形量Bz为：
其中：B为双金属变形挠度值；w为双金属宽度值。
7材料属性数据
当额定电流通过双金属膜时，电阻和热条件决定温度升高的速度，而元组层厚度与热膨胀系数的比率决定了元件在温度升高时弯曲的程度。
较小的断路器使用热膨胀系数较高的材料做为作用中的层或称为Hess的层，该层根据元件分为cunimn系列和fenimn系列(或FeNiCr)。
Mn72Ni10Cu18、FeNi20Mn6模型通常设计用于高值、相对高灵敏度的高灵敏度电阻率金属。
效率效率由于其推导良好，经常被用作调节抗御能力的流动层。
由于热膨胀系数非常低，因此通常用于被动或低膨胀。
大多数材料性质表示温度的非线性相依性，通常是从作业温度计算得出的。
这限制了在创建样品和进行性能测试之前对两块金属复合材料热弯曲特性的认识。
8仿真模型的建立
利用有限元仿真分析软件Ansys建立某型号小型断路器仿真模型，小型断路器网分模型;导电回路的材料属性;热双金属片材料参数。
其触头压力为4．5N;操作机构热双金属片位置的脱扣力设计值0．56N，脱扣行程设计值0．75mm。
建立的模型作如下等效假设:(1)触头接触、接线柱接触电阻串接入导电回路。
(2)热双金属片设置主动层和被动层，并按照比弯曲参数调定热膨胀系数。
(3)按照
GB10963．1—2020规定的长度和截面积，建立外连接线模型。
9试验和仿真结果对比
实验和仿真更准确地反映了两块金属在温度变化不同阶段的力和变形，相对于温度的理论计算。
测试五个取样点的温度变化；实验和模拟的复原力；实验和模拟的变形强度。
仿真值类似于研究结果。
请注意，节点6的模拟结果与模拟结果有很大差异。
分析发现，在中，温度急剧上升2.55度，过程仅为10s，没有热平衡，标签的热电偶尚未捕获数据。
因此，此数据不会影响仿真结果。
结束语
本文以塑壳断路器热双金属片为研究对象，从理论分析出发，计算了热双金属片的曲率、热推力以及在外力作用下的真实变形量，并通过电-热-结构耦合仿真分析的方法，研究了热双金属片在典型过载电流下动作特性曲线的变化，最后通过热双金属挠度测试平台验证了该仿真方法的正确性和有效性。
该仿真方法的引入有效缩短了塑壳断路器的研发周期，同时降低了研发验证成本，具有较强的研究意义和应用价值。
热双金属片因其结构简单、工作可靠，仍是低压电器产品中常用的保护设计方案，在小型断路器中应用尤其广泛。
本文借助仿真技术，探讨了小型断路器热双金属片的一般设计方法以及技术参数的调节方法。
随着我国低压配电领域理论和技术研究的深化，更精准、环境适应性更强的产品热过载保护性能设计必然获得进一步完善和优化。
参考文献
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[4]罗俊伟,聂长龙,张达.热双金属元件的外形设计优化[J].模具制
造,2019,15(10):20-22.
[5]陈树越,蒋星,朱双双.基于双金属元件的物体内部温度X光测量研究[J].计算机测量与控制,2019,23(08):2665-2668.。