在电力系统的快速发展,对输配电系统中主要控制元件的断路器的质量和性能提出了更高的要求。加快性能优良可靠的断路器的研发是开关行业的首要课题。20世纪90年代机械工程中的虚拟样机技术又称为机械系统动态仿真技术随着计算机技术的发展迅速发展起来。首先在计算机上建立样机模型,对模型进行各种动态性能的分析,然后改进样机的设计方案,用数字化形式代替传统的实物样机实验。运用虚拟样机技术,可以大大简化机械产品的设计开发过程,大幅度缩短产品开发周期,大量减少产品的开发费用和成本,明显地提高了产品质量,提高产品的系统性能、获得最优化和创新的设计产品。因此,该技术一出现,立即受到了工业发达国家、有关科研机构、大学和公司的极大重视,许多著名制造厂商纷纷将虚拟样机技术引入各自的产品开发中,取得了良好的经济效益。本文依据多体系统动力学理论建立了真空断路器操动机构运动学和动力学的数学模型并应用ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)机械系统的自动动力学分析软件建造了真空断路器弹簧操动机构虚拟模型,对模型进行了动态仿真,获得了真空断路器动触头的运动特性,对影响动触头速度的一些参数进行了动态仿真和优化。通过应用ADAMS软件所做的工作表明,它可以方便地建立参数化的实体模型,并采用多刚体系统动力学原理进行仿真计算。它使用交互式图形环境和部件库、约束库、力库,用堆积木方式建立三维机械系统参数化模型,并通过对其运动性能的仿真、分析、比较来研究“模拟样机”,从而提供可选择的设计方案。ADAM分析软件建模仿真的精度高和可靠性好。对于断路器产品的设计,虚拟样机仿真技术可有效缩短产品开发周期和提高产品质量,具有一定的工程实际意义。