微小型继电器的刚柔耦合碰撞动力学建模方法与弹跳行为分析

微小型继电器被广泛应用于航空航天、兵器、船舶等工程领域,特殊的工作环境要求其具有良好的接触性能。该类继电器含有的簧片结构动作时会伴有弹性变形,传统以刚体为假设条件的动态特性分析法显然不能满足计算要求和分析精度。因此,以某微小型继电器为例,提出一种耦合可动部件的刚体运动、柔性变形与结构碰撞作用的刚柔耦合碰撞弹跳分析方法;继电器簧片被等效为悬臂梁结构,建立了基于电、磁、力和柔性簧片位移微分方程的接触弹跳动力学模型。分析簧片发生变形前后的受力情况,研究闭合簧片接触–分离–接触的动力学特性。据此,详细计算不同的接触间隙、连杆位置和控制电压下继电器的接触弹跳变化规律。设计实验验证所提模型的准确性。研究发现,簧片弹性变形与碰撞过程的相互作用是引发继电器不稳定接触的重要原因。此外,适当减小接触间隙、缩短连杆推动位置与接触点间的距离能有效提高微小型继电器的接触性能。     

基于电弧磁流体仿真的DC 1500 V两极塑壳断路器气道优化设计

该文开发了用于DC 1 500 V光伏和储能系统的新一代两极直流塑壳断路器样机。通过DC 1 500 V/15 kA,时间常数10 ms的短路分断实验发现,电弧电压快速升至350 V是提升断路器限流和分断性能的关键。为了加快初始燃弧阶段电弧运动速度使弧压快速上升,建立了断路器触头区域的二维局部电弧磁流体仿真模型,通过分析灭弧室温度、压力分布和气流速度变化曲线,明确了初始样机中电弧运动停滞的机理,并以此为依据提出了参差栅片排布和添加导流锥的气道优化设计方案。使用优化后的样机进行分断实验,比较优化前后的电压变化曲线和电弧运动高速摄像,验证了优化方案的有效性,对于DC 1 500 V两极直流塑壳的设计开发具有很强的实践指导意义。     

基于Simulink仿真的标准映射的研究

人们对于弹跳球模型的研究由来已久,标准映射是弹跳球模型在高弹跳情形下的二维映射,也是研究混沌现象最重要的物理模型之一.以往对于标准映射的研究主要集中在理论分析,而对于标准映射中的混沌产生过程研究较少.首先推导了标准映射的数学模型.之后基于simulink建立了标准映射的模型,并以此模型为基础,仿真分析了倍周期分叉到混沌的实现途径,给出了周期分叉过程中的不同周期运动的参数区间及混沌出现条件,并计算得到了分叉图,从而计算出Feigenbaum常数,与公认值比较误差很小.最后在混沌带中发现了周期运动,进而揭示了混沌的复杂性.     

航天用开关电器接触系统非线性振动特性的研究

执行航空、航天任务的开关电器的可靠性指标与耐力学环境指标正逐步提高。本文针对我国该类产品抗振性不足的特点，建立了其接触系统非线性振动特性分析数学模型，通过无阻尼自由振动特性分析与正弦振动条件下的强迫振动特性分析，确定了系统所具有的软弹簧特性。同时，采用了多尺度法分析了触簧刚度、阻尼率及激振力等参数对于系统振动特性的影响，所得结论对于开关电器抗振性设计具有一定的理论意义与实用价值。     

极化磁系统判别准则的研究与应用

极化磁系统具有体积小、重量轻、功耗低、灵敏度高、动作速度快等一系列优点，被广泛应用于军用与民用电磁继电器产品中。在实际设计中，由于用户要求多种多样，导致设计出的磁系统结构繁多，而目前尚无判别一个磁系统是否为极化磁系统的准则。该文从永磁结构及其动作特点的角度出发，将极化磁系统归结为4种典型结构；通过对极化磁系统典型结构、等效磁路及数学模型的综合研究，从磁压和磁通的角度分析总结出极化磁系统的判别准则。以该判别准则对一种含永磁磁系统进行分析，判断其是否为极化磁系统。研究结论对含永磁的电磁继电器设计具有一定的指导作用。     

基于超程时间和吸合时间建模的继电器双变量寿命预测方法的研究

继电器寿命是表征继电器可靠性的重要指标，超程时间和吸合时间是表征继电器寿命的重要特性参数，继电器触点在开断和闭合过程中，由于电弧等的侵蚀作用造成触点的电磨，随着触点电磨损的增加，触点的厚度逐渐减少，造成超程时间减小，吸合时间增大，针对现行的继电器可靠性寿命试验方法中存在的问题，（1）抽样试验概率统计方法估 寿命的可靠度较低；（2）试验周期长，耗费人力，物力及电能；（3）试验是破坏性的，文中提出了基于超程时间和吸合时间建模的继电器双变量寿命预测方法，建立了趋势项进行序列预测数学模型和平稳项时间序列预测数学模型，并对两种预测数学模型进行了参数辨识。实验结果表明，该方法是有效的。     

电磁继电器可靠性容差设计方法的综合分析与讨论

阐述了电磁继电器可靠性设计工作的重要性，综合分析了国内外可靠性设计方法及可靠性容差设计方法的研究现状，分析了产品可靠性容差设计要解决的主要问题，提出了电磁断电器可靠性容差设计方法的主要研究内容，研究目标及今后的主要研究方向。     

一种在线检测与诊断分支电网故障的新方法

本文以分支电网为研究对象，提出了一种新的在线检测与诊断故障的方法。该方法根据所测各端点的电流和电压，进行故障区间的确定和故障点的定位。经仿真证明，该方法是有效的     

接触器的研究现状及发展趋势探讨

综合分析了传统接触器的优缺点,详细介绍和分析了目前国内外接触器研究现状,探讨了未来接触器发展趋势及相关的研究方向。     

密封电磁继电器内部稳态温度场分析方法的探讨

密封电磁继电器耐受恶劣工作环境能力突出,在航天工程等可靠性要求高的领域广泛应用。其内部稳态温度场分析是产品可靠性设计中的关键环节之一。文章说明了应用有限元法进行分析计算的可行性,并应用热路法建立了其内部复杂的热传递路径,最后探讨了包括模型建立、热载荷计算、边界条件施加等采用有限元分析的关键技术,为下一步形成密封电磁继电器的热分析方法奠定了基础。