本书整理和总结了西安交通大学低压电器科研组近年来在低压断路器虚拟样机方面的研究工作。全书共分10章：第1章是虚拟样机概论，第2章和第3章是操作机构刚性与柔性多体动力学仿真与优化，第4章与第5章是断路器的热分析和热、磁脱扣器保护特性仿真和分析，第6章是吹弧磁场与电场仿真与分析，第7章与第8章是电动斥力与动、热稳定性仿真与分析，第9章是灭弧室压力与应力计算与分析，第10章以电弧动态数学模型为主，结合前面几章内容，实现断路器开断过程仿真与分析。全书一方面介绍了低压断路器各种特性数学模型的建立及其不同的求解方法，另一方面通过仿真分析了各种结构方案及各种结构参数对断路器特性的影响，帮助读者对低压断路器结构型式的优选及结构尺寸的优化设计有一个理性的认识。

虚拟样机是一种数字化设计技术，通过在计算机上建立的虚拟样机，依靠可视化仿真使样机达到优化设计的目标。低压断路器的虚拟样机技术是一种低压电器新的研发方法，它与传统的依靠经验和估算的方法相比，可大幅度地缩短开发周期，降低开发成本，提高产品的技术经济指标。

本书是作者及其科研组近年来在这一领域研究工作的汇总。本书介绍了低压断路器各种特性数学模型的建立及其不同的数字化求解方法，包括：操作机构的刚性和柔性动力学仿真；热磁脱扣器保护特性仿真；触头与导电部分的电场与磁场计算；热分析；热与电动稳定性计算；电弧数学模型；然后综合各部分内容通过多场域耦合求解，实现断路器开断过程的仿真。本书还在仿真的基础上，分析了各种结构方案和参数对断路器特性的影响，使读者对低压断路器结构型式的优选及结构尺寸的优化设计有一个理性的认识。

本书可供从事低压电器设计、制造、试验和运行方面的有关工程技术人员参考，并可作为高等院校有关专业研究生的参考教材。

前言

第1章　低压电器的虚拟样机技术

第2章　低压断路器机构动态特性的仿真与优化设计

第3章　低压断路器操作机构的应力分析

第4章　电磁脱扣器保护特性计算

第5章　低压断路器热分析与热脱扣器保护特性的计算

第6章　低压断路器吹弧磁场与电场的仿真与分析

第7章　电动斥力与气动斥力分析及其在塑壳断路器中的应用

第8章　短时耐受电流的计算

第9章　灭弧室压强的仿真与分析

第10章　电弧动态数学模型与低压断路器开断过程的仿真