轨道电器仿真指式触头1概述轨道电器泛指用于工矿电力机车、地铁、轻轨车辆及铁路牵引机车和载客车辆中的电器产品。
轨道电器大都为直流接触器，直流接触器分断时电流不会自然过零，它产生的电弧能量大、温度高、燃弧时间长、对触头表面的烧蚀严重，这就要求触头有较好的抗烧蚀性。另外，由于轨道电器的特殊工作环境，要求它们工作时的接触电阻要非常小，以减小功耗，降低触头的温升。轨道电器一般采用如图1所示的桥式触头和指式触头。
（a）桥式触头（b）指式触头桥式触头为直动式双断点触头，双断点有利于电弧熄灭，减轻电弧对触头表面的烧蚀。但是，桥式触头在动作过程中两触头间没有摩擦，这就比较容易在触头表面形成氧化膜。因此，桥式触头一般使用氧化膜电阻率比较小的银基触头。银是比较贵重的金属材料，银基触头的制造成本较高，因此桥式触头价格较高。
指式触头是转动式单断点触头，单断点分断特性比双断点差，但指式触头动作时两触头间有相对摩擦，可以去除触头表面的氧化膜，有利于减小接触电阻。另外，指式触头的起弧点和工作点是分离的，可以保护工作点不受电弧烧蚀。由于这些特点，指式触头可以使用比较便宜的铜基触头，降低制造成本。
本文以轨道电器中使用的指式触头为研究对象，提出了模拟指式触头动作过程的计算机算法，并用根据该算法开发的软件对实际产品进行了分析，验证了该算法的正确性。
2指式触头动作过程的分析如图2所示，指式触头系统包括以下机械构件：连杆、触头杠杆、触头座、动触头，静触头、主反力弹簧、辅助反力弹簧。
低压电器（2003№6）轨道电器指式触头系统仿真触头要闭合时，电磁铁通电，产生的电磁力推动连杆向下运动压缩主反力弹簧，同时带动触头杠杆绕a轴顺时针转动，触头杠杆再带动触头座和动触头向下运动。动、静触头刚刚接触时，它们的接触位置位于触头的端部，如图3（a）所示。随后，连杆带动触头杠杆继续转动，动触头由于无法再向下运动，就绕c轴逆时针转动，同时压缩辅助反力弹簧。电磁铁吸合后，两个触头*终的接触位置在触头的根部，如图3（b）所示。触头要分断时，电磁铁断电，主反力弹簧推动触头杠杆向上运动。由于辅助反力弹簧有预压缩量，它推动动触头绕c轴顺时针转动，使动、静触头不能马上分离。当触头杠杆转动到一定角度，辅助弹簧的预压缩量为零时，两个触头在触头的端部分离。
（a）两触头刚刚接触（b）两触头稳定接触由此可见，指式触头的接通和分断都在触头的端部，稳定闭合后两触头在根部接触。触头在接通和分断时都要产生电弧，因此把触头端部起弧的部分称为起弧点。稳定闭合后两触头接触的部分，也就是触头在闭合状态下长期工作的部分，位于触头的根部，这部分称为工作点。
下面分析指式触头在动作过程中接触面的摩擦情况。如图4所示， p和q分别为动触头的起弧点和工作点， m和n分别为静触头的起弧点和工作点。在触头闭合过程中，先是p点和m点接触，然后过渡到q点和n点接触。如果pq之间接触面的长度和mn之间接触面的长度不同，则说明两个触头在闭合过程中除了有滚动摩擦外，还有滑动摩擦。滑动摩擦的距离可以用pq和mn的长度差，即两个触头接触部分的长度差来表示。在触头的分断过程中触头的摩擦情况与此相似。
综上所述，指式触头的起弧点和工作点是分离的，可以保护工作点免受电弧的烧蚀。同时，指式触头在动作过程中产生的摩擦可以去除触头表面的氧化膜并使触头接触面趋于光滑。因此，这种结构的触头具有接触电阻小、耐烧蚀、可靠性高、寿命长的优点。
3触头系统仿真的计算机算法计算机动画其实就是一帧一帧的图像，连续不断地显示这些图像就形成了动画。如果计算出触头系统各个机械构件在触头动作过程中各个时刻的位置，并把这些位置信息存储起来，再用opengl技术进行处理，就可以得到触头动作过程的仿真动画。
为了计算的方便，这里把触头系统进行了简化，并用连杆代表触头杠杆和触头座，如图5所示。其中，∠b为触头杠杆和y轴正向之间的夹角，∠a为触头座和触头杠杆的夹角，表示触头座绕触头杠杆旋转的角度。只要计算出∠a、∠b在触头动作过程中任意时刻的值，就能确定整个触头系统的运动规律。
然而，这里得到的滑动摩擦距离只是两个触头间总的滑动摩擦距离，触头表面各个部分摩擦的情况是不一样的，因此，还要分析触头表面各个部分的滑动摩擦情况。在动触头接触面取一小段r ，通过查前面记录的接触点的数据，可以计算出该段和静触头表面上哪一段有接触，并将静触头上的这一段记为t.这两段长度差的绝对值就是动触头上这一小段r的滑动摩擦距离。用同样的方法可以分析静触头接触面上各个部分的滑动摩擦情况。
4实例分析下面用以该算法为基础开发的触头系统仿真软件对永济电机厂的16q74型电磁接触器进行分析。首先建立触头系统的模型，如图7所示。为了简化，这里只画出了触头杠杆、动触头，静触头4个构件。
触头系统模型建立后，通过仿真软件会计算触头运动过程中各个时刻∠a和∠b的值，然后根据计算结果生成触头系统动作过程的动画。
重要的3种状态：断开、两触头刚刚接触、闭合，与（a）触头处于分断状态（b）两触头刚刚接触（c）两触头稳定接触其中的起始接触点也就是起弧点，*终接触点就是工作点，方框内的值是接触点到触头端部的弧长，表示起弧点和工作点在触头接触面上的位置。
上面的分析表明，该接触器的起弧点靠近触头端部，工作点靠近触头根部，保证了起弧点和工作点的分离。同时，触头在动作过程中有适当的滑动摩擦，可以减小触头的接触电阻，有利于触头在闭合状态下的工作。
5结语本文对如何进行指式触头动作过程的计算机仿真进行了探索性的研究，提出了模拟指式触头运动的计算机算法。通过对实际产品进行分析计算，说明使用该算法能较好地模拟触头系统的运动，并且能够精确计算出所需的技术参数。同时说明使用仿真软件进行直流电磁接触器设计可大幅度提高设计效率，节省设计成本，缩短设计周期。
结论为了在工程实际应用中通过简单的路的方法计算出更为精确、可靠的电磁铁特性，本文在磁场有限元分析的基础上，采用磁路拟合的方法，得到新的磁路方程。此方程的计算结果经与实验结果对比，精确度很高。
（1）在精确控制建模、剖分、加载的基础上，用有限元分析软件ansys对塑壳式断路器用电磁铁的三维磁场进行分析，保证了磁路拟合所需数据的精确度。
（2）以磁场有限元分析的结果为基础，推导出精确的气隙磁导和漏磁导公式，将其用于等效磁路，计算出的电磁铁特性经实验验证具有很高的精度。
（3）本文推导出的磁路方程克服了传统磁路方程计算准确度不高的缺点，应用于工程实际，可提高电磁铁的设计水平，也从一定程度上提高了断路器的性能。
商用厨房设备主要有十大类：灶台灶具类设备、面点制作设备、清洁洗消设备、操作台设备、存储置物类设备、保温设备、制冷设备、食品加工设备、厨房排烟设备、其他商用厨房设备。
商用厨房设备：
灶台灶具类设备有：食堂双头大锅灶、单头大锅灶、一大一小双头灶、单头炒灶、单头单尾炒灶、双头单尾炒灶、双头双尾炒灶、五星炒灶、单头蒸灶、双头蒸灶、单门蒸饭车、双门蒸饭车、蒸汽发生器、单头炖汤炉、双头炖汤炉、电磁炉、（二、四、六、八、十头）煲仔炉、煲仔炉、海鲜蒸柜、烤鸡炉、烤猪炉、烤鸭炉、可倾式汤锅、可倾式炒锅、万能蒸烤箱、铁板烧设备、微波炉、油炸炉等。
面点制作设备有：蒸包炉、煮面炉（桶）、烤箱、电饼铛、醒发箱、搅拌机、和面机、压面机、面条机、包子机、馒头机、饺子机、酥皮机、面粉车等。
清洁洗消设备有：单眼水池、双眼水池、三眼水池、各类异形定制水池、餐具消毒柜、刀具消毒柜、碗柜、洗碗机、油水分离器等。
操作台设备有单通打荷台、双通打荷台、单层工作台、双层工作台、三层工作台、工作台冰箱、残污台沙拉操作台、水吧操作台、木案工作台、调料台（车）等。
存储置物类设备有：储物柜、挂墙吊柜、挂墙层架、货架、米面架、收餐车、饼盘车、座台立架、异形工作台等。
保温设备有：保温餐车、保温售饭台、暖碟柜、保温汤桶车、暖饭车、自助餐保温台等。
制冷设备有：冷库、单门冰箱、双门冰箱、四门冰箱、六门冰箱、工作台冰箱、制冰机、饮料展示柜、菜品展示柜、冷饮机等。
食品加工设备有切菜机、洗菜机、去根机、去皮机、切片机、绞肉机、锯骨机、豆浆机、豆腐机、咖啡机等。
厨房排烟设备有排烟风机、油烟净化器、排烟管道、油网烟罩、风机控制箱等。
其他商用厨房设备：传菜梯（升降梯、餐梯）、热水器、开水器、净水器（净水处理设备）、高压花洒龙头、冲地水龙头、食堂污碟输送带、餐厨垃圾处理设备、收残车（台）、收残台、等。
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