电源开关的电动力学
Application ID: 33511
过电流或过载等电活动可能会严重损坏电路或输电线。为避免更换关键零件产生的高成本，可以安装电开关断路器，一旦达到临界电流，断路器立即移动柱塞，以机械方式切断电流或电流浪涌。断路器与熔断器完全不同，为了保护周围的电气部件，熔断器激活后必须更换，而断路器可以重置。
本教学案例的主要目的是探讨磁力开关这种断路器建模的工作原理和一些可能得出的解，这是一种机电装置，其中铁柱塞借助于在其周围线圈中流动的电流所施加的磁引力而移动。断开驱动电流可将开关重置回其初始状态。
此模型模拟磁力、感应电流和弹簧/约束布置影响下的刚体动力学，这些因素将柱塞保持在其平衡位置。铜线圈放置在保持固定的下部 E 磁芯的中心臂上，当电流在线圈中流动时，上部 E 磁芯（移动柱塞）中会产生吸引力，该磁芯在预应力弹簧作用下保持在原位，当力达到阈值时，柱塞朝下部 E 磁芯移动，从而关闭气隙。此模型说明如何正确模拟取决于弹簧刚度的运动和闭合时间。
案例中展示的此类问题通常可通过以下产品建模:
您可能需要以下相关模块才能创建并运行这个模型，包括：
建模所需的 COMSOL®产品组合取决于多种因素，包括边界条件、材料属性、物理场接口及零件库，等等。不同模块可能具有相同的特定功能，详情可以查阅技术规格表，推荐您通过免费的试用许可证来确定满足您的建模需求的正确产品组合。如有任何疑问，欢迎咨询COMSOL 销售和技术支持团队，我们会为您提供满意的答复。