基于Ansoft Maxwell 2D的PT新型保护装置用电磁脱扣机构的仿真研究

基于Ansoft Maxwell 2D的仿真环境,对设计电压互感器新型保护装置用快速电磁脱扣机构建立仿真模型,并对此环境下的电磁脱扣机构进行了不同故障电流、励磁线圈匝数下的静态、动态特性的电磁力仿真研究,得到不同安匝数下的脱扣装置中电磁滑块所受电磁力的大小,为PT新型保护装置设计和优化提供了依据,同时将仿真结果对比电磁吸力理论计算分析,验证了仿真结果的正确性。     

直流断路器快速电磁机构分合特性研究

文中基于某轨道交通直流断路器的总体结构模型,设计了一种快速电磁操动机构,对其结构和工作原理进行了阐述。基于电磁场分析理论,利用有限元分析软件ANSYS对电磁机构的静态特性进行了仿真分析,得出了在合闸状态下磁场分布和动铁心所受电磁吸力情况,并对其影响因素进行了分析。然后对电磁操动机构在不同电流条件下的电磁吸力随气隙变化进行了仿真分析,得出了机构空载条件下的动态输出插值数据。最后建立直流断路器动力学分析模型,借助动力学分析软件ADAMS,将建立的动态离散数据导入其中,对直流断路器动态分合特性进行了仿真,得出了机构分合机械特性曲线,结合试验样机测试结果进行对比分析,验证了整个直流断路器电磁与机械特性耦合分析计算方法的正确性。     

自动转换开关电器用三稳态永磁操动机构设计

在分析PC及CB级自动转换开关电器(ATSE)结构的基础上,提出了一种可以简化转换开关结构,提高转换开关可靠性的三稳态永磁操动机构。以永磁操动机构模型及相关理论为基础进行设计,基于有限元分析软件Ansoft 12对所设计结构进行静态特性及动态特性的仿真分析,并根据得到的动态特性曲线与运动参数,验证了所设计结构的可行性。     

基于ANSYS软件对直流小型拍合式电磁继电器的吸力特性分析

通过三维有限元方法,利用ANSYSA软件的参数化设计语言对某直流小型拍合式电磁继电器的电磁机构建立有限元模型,并对其静态特性进行了分析,得到了电磁机构吸力特性及其磁场分布,为进一步进行动态仿真提供了依据,并为该型继电器的优化设计提供了有效的手段。     

基于分布参数磁路模型的永磁接触器吸力特性

针对永磁体集总参数磁路模型求解永磁接触器吸力特性存在计算精度较低的问题,提出了根据永磁体内磁通密度分布情况,将永磁体沿磁化方向和垂直于磁化方向按整体磁通密度相对误差最小的分块方法,构建永磁体分布参数接触器等效磁路模型。对所研究的永磁接触器等效磁路进行求解,获得接触器静态吸力特性计算值,在此基础上进一步求出静态吸力特性曲线簇,结合静态线圈磁链曲线簇对永磁接触器的动态微分方程组进行求解,得到动态吸力特性。吸力计算值与实测值相比有较好的一致性,且静态和动态吸力值相对误差分别在8%和10%以内,表明了采用永磁体分布参数的接触器系统磁路模型求解吸力特性这一方法的正确性和有效性,为永磁接触器设计和优化分析提供了一种有效的手段。     

小型断路器电磁脱扣系统设计

针对小型断路器电磁脱扣系统的特殊机构进行工作原理分析。解决好电磁系统动态吸力特性与反力弹簧的配合问题,才能使设计者正确地设计电磁脱扣系统的线圈匝数和反力弹簧参数。     

三维有限元分析在直流电磁铁优化设计中的应用

电磁铁设计时,其衔接结构对吸力特性将产生较大影响,然而采用传统的经验公式进行计算,过程既繁琐、易出错,计算结果也不准确。针对上述问题,本文提出了全参数三维实体建模的方法,利用有限元分析软件Flux对电磁铁进行电磁仿真,得出电磁铁在整个行程中的静态吸力特性曲线,再结合电磁铁相关技术要求确定设计结构的可行性,并进行实时的优化,提高设计效率。本方法通过试验证实了仿真分析的结果与产品实际测试结果相近,能够有效降低电磁铁和电磁继电器的研发周期和试验成本。     

基于ANSYS对微型直流电磁继电器电磁系统的分析

基于有限元的分析方法,对某型号直流电磁继电器的电磁系统进行研究。首先,给出继电器的机械反力特性曲线并绘制出电磁系统的3D模型。然后,利用ANSYS软件对该继电器的电磁系统进行静态吸力特性仿真分析,得到静态电磁吸力及磁场分布情况,绘制出继电器的吸力特性曲线。最后,验证继电器电磁系统的设计是否合理,为继电器的优化设计提供有效的分析手段。     

基于VB.NET的交流接触器电磁系统优化设计

利用VB.NET与ANSYS、MATLAB和Access软件的混合编程,开发了接触器静态特性仿真系统。综合各个软件的优点,创建友好的人机交互界面,方便建立电磁系统的有限元模型在ANSYS中进行仿真分析,并通过MATLAB作图将结果直观地展现在用户面前,同时将设计数据保存在Access中,建立知识库。以该系统为基础,分析在不同的电磁系统参数下交流接触器的吸力特性,并以"铁心体积最小,吸力最大"为优化准则对电磁系统进行结构优化设计,在保证接触器性能的前提下减少材料损耗。     

一种高速电磁制动器制动过程的动态特性分析

电磁制动器的动态特性是反映其制动性能的主要指标,动态电流与动态电磁吸力直接影响到电磁制动器的动作时间,从而对制动效果产生影响.基于所设计的电磁制动器,根据电磁机构工作原理,分别建立了一种锥面接触电磁制动器的电磁学与动力学的数学模型,并在此基础上利用有限元分析软件对电磁制动器进行动态仿真,分析了动态电流与动态电磁吸力变化过程.仿真分析和实验结果都表明该电磁制动器能够在预期的时间内安全可靠地达到制动效果,从而为研究类似结构的电磁机构进行了有益的探索.     

超快速隔离开关电磁斥力机构设计及试验研究

直流断路器的故障切除时间主要决定于关键元件超快速隔离开关的动作时间。文中对超快速隔离开关的电磁斥力机构工作原理进行研究,得到建立电磁斥力机构的有限元模型。仿真分析线圈参数、金属盘尺寸等因素对超快速隔离开关动态特性的影响,在此基础上对电磁斥力机构参数进行优化。最后对设计超快速隔离开关进行动态特性测试,测试结果表明设计的电磁斥力机构能满足超快速隔离开关2 ms运动到耐受故障切除过程中的暂态开断电压TIV的绝缘距离要求,验证了设计的有效性,为混合式高压直流断路器的实现提供了保证。     

双电源自动转换开关研究

阐述了500 kV崇左变电站WHK63N型双电源自动转换开关(ATSE)结构原理、现状和发展趋势,提出一种新型的静态转换开关STS(Static Transfer Switch)设计思路,使之更可靠、智能化和更安全.     

串联双线圈直流接触器电磁机构动态特性仿真与试验研究

针对串联双线圈直流接触器,采用试验和仿真的方法对其电磁系统的动、静态特性进行了计算与分析。运用ANSYS软件的参数化设计语言,对接触器的电磁系统进行了三维有限元模型分析,对动铁心的静态吸力、两线圈的自感和互感进行了计算。在静态磁场计算的基础上,运用耦合电压平衡和达朗贝尔机械运动微分方程对动铁心的动态特性进行了仿真。在仿真中将其动态过程分成4个阶段,每个阶段对应不同的电压平衡方程。将得到的方程组导入到Matlab软件中S函数模板进行动态特性曲线仿真,结果与试验结果相吻合。     

电磁计量泵驱动机构的动静态特性研究

对一种新型电磁计量泵的线圈驱动机构进行了深入研究。通过解析法给出了静态电磁力参数的计算过程,运用ANSOFT电磁场有限元分析软件计算了静态力-位移关系曲线,并采用Maxwell 2D软件包对电磁驱动机构进行了静态特性分析。同时运用ANSOFT/Maxwell 2D/Transient软件包对电磁计量泵的动态工作过程进行了仿真,并搭建了电磁驱动线圈动态特性实验台,实验结果证明了仿真计算的正确性。     

拍合式继电器电磁系统吸力特性优化设计研究

在电磁继电器的设计过程中,吸力与反力的配合特性是决定其动态输出特性的关键因素。对于拍合式继电器,电磁吸力曲线的初值低且斜率平缓,由于设计不当很容易使吸反力曲线交叉而导致吸合二步问题。本文针对拍合式继电器的电磁系统,通过单因素仿真分析对设计参数进行了显著性排序,并利用关键设计参数对吸力曲线进行了优化设计,从而提高继电器的动作特性及可靠性。     

基于三维有限元分析的交流接触器电磁铁的优化设计

以双E型电磁铁为研究对象,对交流接触器操作电磁铁进行了优化设计.利用寻优法计算线圈电流值,基于三维有限元方法分析了电磁系统内部的磁场分布,并对其静态吸力特性进行了仿真计算和实验验证,实验结果与仿真计算的结果相一致.在此基础上,利用虚拟样机技术研究了铁芯、线圈高度等结构参数对静态吸力特性的影响,提出操作电磁铁的最佳几何尺寸的选择.     

基于虚拟双目视觉的电器电磁机构三维动态测试研究

对电器电磁机构进行准确的动态测试是电器优化设计的基础。由于电器电磁机构动态过程的复杂性及受研究方法、测试技术和条件的限制,过去对电器电磁机构动态特性的测试是二维的,而三维图像具有空间真实感,能够更全面、真实地反映电磁机构的动作过程,因此有必要对电磁机构进行三维动态测试。利用两面成一定角度的平面镜与1台高速摄像机相结合组成虚拟双目视觉测试系统,提出利用光学非接触式三维测试方法对电器电磁机构进行三维动态特性测试。采用虚拟双目视觉的原理,标定了高速摄像机的内部参数和外部参数,利用三维重建描绘出了磁保持继电器衔铁的三维动态特性曲线,通过3D测试验证了方法的可行性。提出的基于Image-Pro Plus图像处理的特征点检测和提取方法,极大地简化了立体匹配的约束条件和算法难度。     

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。     

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。     

基于单相机的电器电磁机构三维动态特性测试技术

将光学成像系统和高速摄像机相结合,提出了一种基于单相机的电器电磁机构三维动态特性测试技术。对镜面反射光路进行分析并设计了一套通用的电器电磁机构三维动态测试装置。以磁保持继电器为研究对象,对电磁机构进行三维动态测试,通过图像处理得到衔铁空间三维运动曲线。试验表明,该测试技术能够准确而全面地描述电磁机构的三维空间实际运动过程。