控制与保护开关电磁机构静态特性仿真研究

建立了控制与保护开关电磁机构三维静态非线性磁场模型。考虑到有限元方法仿真分析静磁场是在给定电流条件下进行,而计算中则是给定电磁机构线圈电压,利用ANSYS寻优功能优化求解励磁电流并以此激励磁场。仿真验证了非线性磁系统线圈电流与工作气隙的关系以及线圈冷态下静态吸、反力特性配合,研究了线圈位置对吸力特性的影响,为电磁机构性能改进及实际产品优化设计提供仿真环境下的理论支持。     

电磁操动机构的电磁缓冲仿真实验研究

为弥补弹簧缓冲的不足,提出一种适用于电磁操动机构合闸过程的电磁缓冲控制思想。在触头合闸运动中对通过缓冲线圈施加反向激磁电流,利用反向电磁力来相对减小合闸吸力,从而降低机械冲击、减少触头弹跳、实现合闸缓冲。采用ANSYS三维矢量分析法,针对不同缓冲电流以及不同缓冲位置时电磁操动机构的合闸吸力特性进行了仿真计算;利用实验装置对不同缓冲控制条件下的触头振动情况进行了实验研究。初步研究表明,缓冲电流的大小以及缓冲电流的施加位置、施加时间对电磁操动机构的吸力特性具有重要影响,只有综合考虑这三种因素、选择合适的控制条件才能得到较为理想的合闸特性和缓冲效果。电磁缓冲控制对于其它操动机构中存在的合闸冲击问题也具有一定的借鉴意义。     

电磁推力机构的一种分析方法

基于平行排列的同轴双圆形线圈模型,导出了计算电磁推力的基本分析公式。计算指出:两个单匝线圈的互感、互感对位移的导数在其半径相等时取得极大值。针对一具体算例,通过改变感应线圈的半径,计算了通电线圈的电流、感应线圈的涡流和电磁推力的变化情况。分析结果表明,在线圈电流衰减到零之前,电磁推力会变为电磁吸力,从而引起开关触头合分时的反弹现象。最后给出一种新的电磁推力机构动态分析的方法,藉此可以方便地实现电磁推力机构的综合优化设计。     

考虑铁损时交流电磁机构动态特性的计算

介绍了交流电磁机构动态特性的计算方法。给出了一种考虑铁损时用瞬态磁路法计算激磁线圈电流和电磁吸力的新方法，并对采用插值法求解电磁机的动态特性进行了讨论。     

电磁继电器吸反力曲线理论分析初探

电磁继电器是一种自动控制用开关,电磁继电器性能的良好与否跟电磁继电器的动作流畅与否有着较强的因果关系,而动作是否流畅又与吸力、反力的配合是否良好有着密切关系,这就需要对线圈(和/或磁钢)产生的吸力和由簧片产生的反力进行配合分析,本文主要论述了吸反力曲线的理论分析.     

接触器用交流电磁铁三维磁场分析和静特性优化

用ANSYS软件分析了接触器用双E型交流电磁铁三维工频磁场 ,根据交流电磁吸力平均值的直流等效原理 ,分两步计算了衔铁吸力 ,利用ANSYS优化设计方法对铁心厚度进行了优化。讨论了动静触头初始接触处的电磁铁静特性配合问题     

电磁继电器动态特性的数值分析

要设计出高性能的电磁继电器,动特性的品质良好是很重要的,本文介绍了一种电磁继电器动特性计算的新方法—二元函数插值法,并用数值方法研究了不同线圈电压时电磁继电器的动态特性。阐述了电磁继电器能否可靠吸合决定于其动态吸力特性与反力特性的配合关系和用数值方法研究了不同极靴尺寸时电磁继电器的动特性.     

基于微分电感的电磁脱扣器动态特性的计算

基于微分电感对电磁脱扣器的动态特性进行了求解。通过Ansys中的电磁模块计算了电磁脱扣器不同间隙、不同电流的静态吸力和微分电感数据,为计算电磁脱扣器的动态特性方程组提供了插值数据,从而可以准确地求解电磁脱扣器的动特性曲线。仿真计算论证了不同线圈匝数对电磁脱扣器起动时间和运动时间的影响,并验证了不同激励源下电磁脱扣器合理工作的可行性。     

关于电磁操动机构合闸线圈端电压问题

<正>电磁操动机构的结构简单、动作可靠性高。在10、35、63、110kV各级电压的高压断路器中使用得较广泛。 电磁机构合闸线圈端电压非常重要,有必要将一些问题提出来和同行们商讨。 一、电磁机构合闸线圈 端电压的重要性 电磁机构将电能转换为机械能,以此来驱动触头（导电杆）作合闸运动。这是靠电磁铁来实现的。电磁铁的吸力与电流平方成正比,而电流却由合闸线圈端电压来决定。     

基于Maxwell的交流接触器电磁系统优化仿真

利用有限元分析软件ANSYS Electronic的Circuit模块建立交流接触器线圈等效电路,利用Maxwell软件建立了交流接触器的有限元模型,对交流接触器的动态运动进行了计算。分析了交流接触器短路环材料、长度、宽度对交流接触器电磁最小吸力的影响,计算了衔铁厚度、衔铁宽度、磁轭底部尺寸对交流接触器最小吸力和最大吸力的影响。最后,对仿真计算结果进行试验验证,验证结果表明仿真计算结果能较好反应出交流接触器的运动情况,计算方法科学可行。该课题的研究可为交流接触器的电磁系统的结构优化提供参考方向,具有较大的工程参考意义。     

基于VB调用ANSYS软件的磁保持继电器电磁机构分析

介绍了一种基于VB调用ANSYS软件的磁保持继电器电磁机构的计算方法。通过ANSYS的APDL参数化语言对磁保持继电器电磁机构进行了分析计算,把关键参数预留成可修改的接口;充分利用VB在图形用户界面开发方面具有的突出优势,实现了VB与ANSYS的有效链接;并采用VB语言设计了具有良好可视化界面的磁保持继电器电磁机构分析界面。该方法对提高电磁机构分析计算的效率和操作的灵活性具有一定的指导意义。     

VB调用ANSYS与MATLAB软件在电磁力计算中的应用

介绍一种基于VB调用ANSYS和MATLAB软件进行电磁力计算的方法。借助VB的参数化输入界面,调用ANSYS参数化设计语言(APDL)编写的模型计算程序和MATLAB编写的绘图程序,将计算结果返回至VB界面,实现电磁力计算、分析的一体化运行。以分析短路脱扣器为例,证明了该方法在短路脱扣器设计中的实用性、优越性。     

离相封闭母线短路电动力分析

借助ANSYS软件对封闭母线进行短路电动力计算和分析，并与理论计算值进行比较。同时指出理论计算电动力所存在的问题。     

雷击风力发电机塔筒的电磁干扰分析

为了研究风电机组内电子设备所受到的雷电电磁干扰,采用有限元数值分析软件（ANSYS）对风力发电机的塔筒进行建模,通过对雷击塔筒时产生的电场和磁场进行计算,得到整个风力发电机塔筒部分的电磁场分布规律及各处所产生的磁感应强度;在该计算的基础上,根据法拉第电磁感应方程计算出塔内空间任意回路中的感应电动势,找到了影响其大小的因素,并提出了相应的防护措施。经过分析得到的结论是：雷击塔筒顶部时塔顶和塔底产生的磁场较大;塔筒内空间所产生的磁场强度是由中心向塔筒壁不断增大;塔筒内部空间的导体回路所感应出的电动势大小由距干扰源距离和回路面积决定,其中,面积因素起主导作用。因此,可为塔内电子系统的防雷设计提供依据。     

永磁同步直线电机单齿切向电磁力分析

永磁同步直线电机是新一代高效高精度电子设备、数控机床等机电产品中最具代表性的先进电机技术之一。构建了永磁同步直线电机模型，不考虑边缘效应，建立了电机初级齿部所受单齿切向电磁力数学模型，并利用有限元分析软件对电机单齿切向电磁力和局部齿槽电磁力进行仿真计算。最后利用ANSYS Workbench平台对电机的模态和振动加速度进行计算，验证了切向电磁力在振动分析中的重要性。结果表明，局部齿槽电磁力波动是单齿切向电磁力产生振动的重要原因，通过合理调整电机初级齿部磁场分布，可以有效减小电机的振动，为该类电机的设计和优化提供了参考。     

航天电磁继电器机械虚拟样机系统的开发

讨论了虚拟样机技术在继电器设计开发过程中的重要意义及开发电磁继电器机械虚拟样机系统的必要性;采用基于多体动力学原理的软件包ADAMS和有限元分析软件ANSYS参数化建立了继电器的机械系统模型;采用电磁场有限元计算软件FLUX计算其电磁吸力,作为机械系统运动激励的数据来源,用Fortran编制dll文件实现了驱动力的加载;采用C Builder编制了用户界面并实现了各软件之间的调用及参数的传递。该仿真系统应用于某型号继电器机械系统的优化过程,通过试验测试了继电器的电流动态特性,证明了仿真模型的正确性,并通过修改建模参数提高了继电器机械系统的性能。     

高速磁浮列车电磁力的软测量技术

针对高速磁浮列车在运行过程中电磁力难以直接测量的困难，采用有限元分析软件ANSYS建立了悬浮电磁铁的二维模型，并对模型进行了有限元分析与计算，得到了其内部的磁力线分布情况以及磁浮列车在不同运行情况下的电磁力数据，并总结了推力和悬浮力随功率角、气隙、定子电流和转子电流的变化规律，在此基础上采用最小二乘法建立了指数形式的电磁力软测量模型。采用该模型，列车在运行过程中所产生的电磁力可以通过气隙、定子电流和转子电流的测量结果计算得到。该模型的最大误差小于1％，为高速磁浮列车运行过程中电磁力的计算和控制提供了重要依据。     

基于ANSYS的无轴承永磁薄片电动机特性分析

介绍了无轴承薄片电动机的基本结构和工作原理,用转子气隙磁场积分的方法推导出电机悬浮力和电磁转矩数学模型。利用ANSYS有限元分析软件,分析了电机转子圆周面上径向悬浮力的分布,验证了径向悬浮力产生机理和数学模型准确性,分析了径向悬浮力和转矩的特性,为电机控制系统的构建提供了理论依据。     

笼型异步电动机径向电磁力波的有限元计算

建立笼型异步电动机的场路耦合时步有限元模型,通过定子相电流仿真波形和实测波形的谐波比较验证有效性。基于该模型计算气隙磁通密度,进而利用经典的Maxwell应力张量法计算径向电磁力。气隙磁通密度和径向电磁力均随空间和时间变化,利用二维傅里叶分析分别求解它们的谐波;并探讨齿槽和转差率对磁通密度和径向电磁力的影响,以及磁通密度波和径向电磁力波之间的关系。将径向电磁力波和实测电磁噪声频谱进行了分析和对比,结果表明径向电磁力波的计算是合理有效的。利用本文方法计算的径向电磁力及其谐波可应用于在设计阶段对电磁噪声的分析。