交流接触器三维动态过程数值计算与分析

为了全面提高交流接触器的整体性能指标,该文建立了含触头系统与电磁系统的交流接触器全仿真三维动态模型,考虑运动过程中摩擦力、碰撞过程形变等因素的影响,将描述材料形变量的本构方程、运动方程以及边界约束引入控制方程中,建立三维运动数学模型。通过实验对模型进行验证,重点考核铁心与触头的弹跳情况。实验结果表明该三维仿真模型能真实反应交流接触器触头、铁心的吸合弹跳过程。通过仿真模型分析触头一次弹跳、二次弹跳以及铁心弹跳的影响因素,分析了合闸相角、电压、铁心弹簧、触头弹簧等参数对触头、铁心吸合弹跳的影响,为进一步研究交流接触器吸合弹跳抑制措施提供理论依据。     

智能交流接触器动态仿真和实验研究

仿真了智能交流接触器的动态特性,分析了智能控制对其特性的影响和优化。基于多段电压控制,通过改变输入控制PWM占空比调整线圈电压。应用AN-SYS软件计算静态电磁吸力,应用ADAMS软件计算动态过程中的速度、加速度和触头行程。与普通接触器比较,该智能交流接触器触头弹跳和能耗明显减少。     

考虑碰撞弹跳的接触器动力学模型建立及其 弹跳特性影响因素分析

接触器通断过程中,动、静触头以及衔铁、轭铁间的碰撞接触使接触器工作系统的运动状态变得极为复杂,合理处理动作过程中的碰撞接触问题是研究接触器动态特性的关键。以某型号螺线管式大功率接触器为例,基于分段线性结构动力学思想以及Kelvin-Voigt模型,考虑了能量损失、碰撞变形等因素对接触器碰撞弹跳的影响,给出了考虑碰撞弹跳的接触器动力学运动方程,并建立了接触器碰撞弹跳动力学模型。将接触器动力学模型与电磁机构有限元模型相结合,提出了一种快速耦合接触器机-电-磁-运动的多物理场计算方法,研究了考虑碰撞弹跳的接触器动态特性。然后利用接触器动态特性实验装置证明了该文提出的多物理场耦合计算方法的正确性。最后,分析了超程弹簧预压力、线圈励磁电压、触头开距和返回弹簧预压力对接触器碰撞弹跳的影响,从而为抑制接触器碰撞弹跳提供理论依据。     

交流接触器虚拟样机设计技术

采用虚拟样机技术,建立全面反映交流接触器动态特性的三维虚拟样机模型,模型包含完整触头系统、铁心系统及连接部件,从而考虑结构特点对其运动特性的影响。引入Ansys/LS-DYNA动力学分析软件,采用基于连续介质力学的有限元法考虑机构之间的非线性接触、碰撞问题及弹性材料的形变作用,计算接触器动作过程中的触头弹跳情况。通过三维可视化界面得到触头、铁心等运动部件位移、速度随时间变化情况,对接触器动态特性进行直观地分析。通过交流接触器虚拟样机模型的仿真,从机械动力学角度,分析触头系统闭合速度和触头弹簧初压力、金属簧片物理特性及触头表面摩擦系数对触头弹跳的影响。交流接触器的三维虚拟样机设计对其结构优化设计具有良好的理论依据和实用价值。     

交流接触器的同步控制

合闸相角对交流接触器的动态特性,尤其是触头碰撞弹跳有重要影响.首先用定相合闸装置,对一台80 A的样机在不同的合闸相角下的触头弹跳时间进行测量;然后采用虚拟样机技术,对交流接触器闭合的动态全过程进行仿真研究.最后提出了一种交流接触器的同步控制方法.     

三气隙永磁接触器电磁特性分析

根据三气隙永磁接触器机构的特点,通过有限元分析软件Ansys的二次开发,实现接触器磁场分析和电磁吸力的计算。基于接触器运动过程的机械、电磁场和电路方程的耦合,建立接触器动态特性分析模型,实现触头弹跳和永磁接触器动态过程的计算。最后,对LC1D32型永磁接触器特性进行了测试。试验和计算结果的对比分析,验证了计算方法的可行性。     

交流接触器触头弹跳的仿真及影响因素

交流接触器在接通电路时,动触头产生的弹跳不仅影响系统的性能,而且降低接触器的电寿命.本文建立了接触器闭合过程的动态数学模型,利用ADAMS软件的用户自编程实现了闭合过程的机械运动方程、电磁场方程和电路方程的耦合求解,并采用泊松模型处理了触头和铁心的接触约束,实现了对接触器动态全过程和触头弹跳的仿真分析.在此基础上研究了合闸相角、触头弹簧参数和线圈电压对动触头弹跳的影响,通过实验对计算结果进行了验证,为研究接触器的动态特性和触头弹跳提供了途径.     

基于响应面法的交流接触器弹簧系统优化设计方法

交流接触器是一种频繁操作的开关电器,其运动过程中的吸反力配合直接影响可靠性和性能指标,良好的吸反力配合能减少触头弹跳、提高分断特性。在此过程中,交流接触器的弹簧系统发挥着关键作用。针对交流接触器弹簧系统的多目标优化问题,提出一种动态过程的电磁-机械耦合仿真方法和弹簧实体仿真方法,在此基础上引入基于灰色关联法和响应曲面法的综合优化方法,建立触头弹跳时间、触头刚分速度、触头闭合速度、铁心闭合速度与触头弹簧自由高度、触头弹簧有效圈数、反力弹簧自由高度和反力弹簧有效圈数的二阶预测模型,对弹簧系统进行优化设计。实验结果表明,该优化方法获得的弹簧系统参数能有效减小触头弹跳时间,降低触头及铁心的闭合时间,提高触头分断速度,对于提高交流接触器的工作性能具有积极意义。     

带电压反馈的智能接触器动态特性及触头弹跳的仿真与研究

接触器的动态特性分析对于其优化设计非常重要，触头及铁心的振动弹跳直接影响接触器的寿命。该文针对一种新型带反馈的智能接触器，提出了2组周期性相互转换的方程组，耦合了电路、电磁场和可动部分摩擦的影响，并采用虚拟样机技术，研究其闭合的动态过程。提出结合触头接触电阻，对触头的弹跳情况进行仿真。最后，利用提出的方法，优化了不同电压下智能接触器脉宽调制器(PWM)波的占空比，并采用仿真和实验2种方法验证了在该最优占空比下，智能接触器的弹跳时间较普通交流接触器大幅减少。     

基于专用集成电路的智能交流接触器

开发了一种基于专用集成电路的智能交流接触器。通过电子线路控制交流接触器触头接触时的碰撞速度,以减小接通过程的触头弹跳。阐述了系统结构和芯片内部结构,进行了智能交流接触器和普通交流接触器的对比实验。实验结果表明,该智能交流接触器具有节能、降噪和提高电寿命的优点。     

具有回跳特征的电磁继电器动态反力计算模型

电磁继电器触点的碰撞接触及所引起的回跳是影响继电器可靠性与电寿命的重要因素.传统的动态特性计算中,大多对此回避或仅作简化处理.本文提出了具有回跳特征的继电器动态反力计算模型.它通过分别建立衔铁与各触簧的动力学方程,将簧片结构等效为弹簧-振子模型,采用弹簧-阻尼模型计算连续接触力等方法得到动态反力特性.得到的动态反力特性包括触点间接触力、推杆接触力和各部件的运动速度及位移.经仿真与实验验证,使用该计算模型得到的结果是正确的.计算结果还表明,控制触点闭合速度、减小簧片刚度可以减小触点回跳、控制衔铁速度、增大动合超程及空程可以避免触点二次回跳.     

一种针对交流接触器动态特性仿真的改进方法

针对已有计算方法的缺点,提出了一种对交流接触器的动特性进行仿真的方法。该方法结合三维有限元分析和磁路法两种方法求解电磁参数,并耦合了电路、电磁场和可动部分摩擦的影响。大气隙时其应用三维有限元非线性分析;小气隙时考虑分磁环的作用,采用磁路法进行计算。通过引入漏磁阻参数对两种方法的转换处进行处理,解决了原有方法计算参量有突变的缺点。结合虚拟样机技术,研究了交流接触器闭合的动态过程。试验表明,提出的方法是有效的。     

双线圈节能接触器的动态特性仿真及优化

接触器的动态过程分析对其优化设计非常重要。针对用按钮控制的双线圈节能接触器,提出一种动态仿真方法。基于这种接触器拥有双线圈转换的独特性,该方法建立了2组联立的方程:一组描述转换前的情况,一组描述转换后的情况,并引入了2个特定的传递函数,将双线圈归化为一个线圈以使计算简便。这些方程耦合了电路、电磁场和计及可动部分的机械运动方程,并考虑了摩擦力的影响。实验表明,利用提出的方法进行仿真,得到的结果与实验结果相当吻合。利用提出的方法对2个线圈的转换位置进行了优化设计,优化结果使接触器一次和二次弹跳明显降低。     

一种接触器静态吸力连续测量的方法

交流接触器动态过程涉及电磁转换和机械运动的耦合,其电磁吸力的大小同时是励磁电流和动铁芯位移的函数。目前广泛采用的数值计算与模拟仿真方法存在一定的局限性,其计算仿真结果难以反映真实的运动过程。为了准确掌握交流接触器的动态响应过程,需要对不同电流、不同位移时的电磁吸力进行测量。开发一种基于拉力传感器静态电磁吸力测量的方法,可以对不同电流或者不同位移时的电磁吸力进行连续测量。采用该测量方法对CJ20-100型接触器进行了实验研究,将测量结果与模拟仿真结果相比较,验证了该测量方法的准确性。该测量方法为电磁机构动态特性测量方法的研究提供了重要的参考价值。     

真空断路器动态特性仿真与最优化设计

为了对真空断路器进行优化设计,应用机械系统动力学自动分析软件ADAMS(automatic dynamic analy-sis of mechanical systems)根据断路器实物模型搭建了断路器虚拟样机模型,并对其进行了动态仿真,仿真与实验结果对比验证了模型的正确性.对仿真结果进行了动态特性分析,得到了动触头位...     

晃电故障下交流接触器的工作特性分析

电磁式交流接触器是一种应用广泛的低压电器产品,当晃电故障发生时,交流接触器可能因为不稳定电压而频繁接通或分断,对系统造成很大的影响。论文以CJ20．63A交流接触器为研究对象,建立考虑触头运动情况的电磁机构吸合过程、吸持阶段以及释放过程的磁路动态计算方程,并通过实验验证了模型的正确性。针对不同的合闸相角和工作状态进行仿真,分析了发生晃电故障时电压下降幅度、晃电故障持续时间、晃电故障发生时刻及电压相角变化对接触器工作特性的影响。结果表明,吸合阶段的晃电影响与吸合时问有直接关系,吸合以后的晃电故障影响存在临界时间的问题,为进一步研制抗晃电智能交流接触器奠定了相关基础。     

交流接触器触头电参数测试系统

介绍了一种用微机实现的交流接触器接头电参数测试系统,分析了交流接触器触头的接触电阻和温升的测量原理,简述了测试系统的硬件结构和软件流程。该系统根据被测信号的特点进行数据采集、数据处理和数据显示,实现了操作的可视化和简易化。