永磁式接触器动触头动作特性仿真分析与试验研究

针对单线圈单稳态永磁式接触器，采用仿真和试验的方法对永磁机构接触器的静态和动态动作特性进行了研究。首先，利用ANSYS软件包采用有限元模型，进行了动铁心静态吸力的仿真；其次，耦合电压平衡和达朗贝尔机械运动特征微分方程，在上述静态仿真的基础上进行了动铁心动态吸力的仿真。然后，利用ADAMS软件构建操动机构的机械模型，仿真动触头和动铁心的位移-时间特性。最后，设计试验用原型机进行试验，对仿真结果和试验结果进行对比分析，显示动触头动作特性仿真和试验结果一致性很好。     

交流接触器动态电磁力的计算及测试

通过仿真计算了某型号交流接触器动铁心所受的动态电磁吸力和产生的位移,以及整个吸合过程中线圈中产生的电流,再通过特制的接触器动态数据采集系统实测出了接触器动铁心的运动曲线,进而通过后处理求出了动铁心所受的电磁吸力。两相对比,说明了仿真方法的准确性,从而为后期仿真方法的进一步推广和运用提供了切实可行的保证。     

智能交流接触器电磁系统结构设计与优化

针对接触器吸合时动静铁心碰撞以及动静触头的振动会降低接触器的机械寿命和电寿命的问题,从接触器电磁系统的结构型式考虑,采用正交试验的方法来优化电磁系统的结构。首先,利用电磁场仿真软件建立电磁系统的模型。然后,通过正交试验的方法,研究动静铁心的不同部位尺寸对动静触头闭合速度、动静铁心闭合速度、动铁心动能的影响,并对仿真的结果进行极差分析和追加试验。最后,通过优化减轻了触头的振动,减小了动静铁心的吸合速度和动静铁心吸合时动铁心能量,提高了接触器的机械寿命和电寿命,为交流接触器电磁系统的优化提供了可靠的方法。     

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。     

斜极面交流接触器动态特性与优化设计研究

采用ANSYS有限元软件对平极面铁心的交流接触器动态特性进行仿真计算并通过高速摄像机进行了机构动态特性的非接触测试验证,证明仿真计算的正确性.在此基础上计算了斜极面铁心交流接触器在不同斜角度下的吸力特性,对平极面交流接触器与斜极面交流接触器静态特性进行比较分析.最后采用基于遗传算法的人工鱼群优化算法对斜极面交流接触器进...     

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。     

27.5kV永磁机构真空断路器动作特性仿真与试验研究

针对27.5kV永磁机构真空断路器并根据其动作特点,进行了基于Ansoft和Matlab软件的静态、动态特性仿真。首先,建立有限元模型,利用Ansoft软件包对永磁机构的静态特性进行仿真。其次,根据耦合电压平衡方程和达朗贝尔机械运动特征方程,在静态仿真基础上采用Matlab构建永磁机构断路器的运动模型,对永磁机构动铁心、断路器动触头运动特性进行了仿真分析。最后,对设计的样机进行了动态测试,测试结果表明仿真的正确性。     

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。     

基于虚拟样机技术的大功率直流接触器动态特性的仿真研究

基于虚拟样机技术,采用有限元软件FLUX 3D和多体动力学仿真软件Adams,建立了接触器电磁系统和机械系统模型,并通过Simulink进行了机械和电磁模型的耦台,实现了大功率直流接触器动态特性的仿真分析.仿真结果与试验结果对比验证了模型的正确性,表明利用该方法计算接触器动态特性准确性高、方便、快捷.     

永磁接触器位移分段PWM控制及吸合过程动态特性分析

在分析永磁接触器吸合特性的基础上,提出位移分段的控制策略,实时检测接触器动铁心位移,并据此调整控制电压脉宽调制(pulse width modulation,PWM)占空比,使接触器的动态吸力和反力特性达到良好的配合,实现最优运动特性下的吸合控制。建立在位移分段PWM智能化控制下吸合过程的动态特性方程,耦合电压平衡方程和机械运动方程,采用4阶龙格-库塔算法仿真永磁接触器整个吸合动态过程。仿真结果与实验测量较吻合,验证了动态特性方程和仿真方法的正确性。最后,针对提出的控制策略,通过实验比较了4种不同分段的PWM控制方案,选出了最佳,可显著降低永磁接触器动触头及动铁心的闭合速度,并减少由其碰撞带来的触头一、二次弹跳。     

船用直流接触器脱扣特性的研究

论述了直流接触器脱扣原理,分析了影响直流接触器正确脱扣的主要因素,以三维有限元分析为基础,采用ANSYS软件仿真分析,提出一种减小铁心剩磁吸力的方法,保证船用接触器断电后可靠释放,提高了船用直流接触器的可靠性。     

智能型直流接触器的研究

介绍了将可控电力电子器件与直流接触器相结合而形成的智能型直流接触器的原理及结构     

船用直流接触器电磁铁的优化设计

以三维有限元分析为基础,采用ANSYS软件,对直流接触器电磁铁进行了优化设计,以满足船用直流接触器耐冲击、抗振动和工作电压范围大的特殊要求.根据双绕组电磁铁的特点,分析了铁芯高度、线圈尺寸和气隙长度对电磁吸力的影响.优化后的直流接触器通过了相关型式试验.     

大功率直流接触器温度场仿真及影响因素分析

对大功率直流接触器的温度场进行了三维有限元热-电耦合仿真.在建立热分析模型时通过热源等效处理,综合考虑了动、静触头间接触电阻和电磁系统中线圈的发热对接触器温升的影响.在仿真中基于热相似理论计算了接触器各向表面的对流散热系数,考虑了连接铜板对散热的影响,并利用试验对仿真结果进行了验证.基于该模型,进一步研究了接触压力、接触墩外露表面的散热面积、外壳的厚度和材料、连杆材料对接触器温度场分布和触头温升的影响规律,并利用数据拟合得到了触头温升与接触压力的函数关系,为接触器的性能改进和提升提供了理论依据.该研究成果也适用于其他同种类型的开关电器.     

基于交流接触器直流运行方法研究

交流接触器采用直流运行可以降低其操作电磁系统所消耗的电能,分析了交流接触器运行时的能量损耗,介绍了节能交流接触器直流运行的方法和工作原理及节能交流接触器主要技术指标,最后就交流接触器直流运行节能的经济效益进行了说明。     

交直流接触器特性自动测试系统的开发

基于PCI-1716L数据采集卡的交直流接触器特性测试系统,通过脉冲个数控制步进运动,完成静态特性自动测试,通过数据采集卡控制接触器闭合分断,高速采样,完成动态特性测试.该测试系统提供了友好的人机交互界面,同时提供数据存储功能.     

基于IGBT混联闭环控制策略的无弧智能直流接触器

针对机械开关分断电弧造成的触头烧损问题,提出一种基于IGBT混联闭环控制策略的无弧智能直流接触器。以单管IGBT混联的方式,实现直流接触器无弧分断,同时规避了采用IGBT模块体积大、成本高的缺陷。在相应的缓冲电路基础上,辅以静态均流闭环控制策略,解决了IGBT混联造成的串联不均压和并联不均流问题,实现了IGBT的高效利用,保证触头可靠无弧分断和系统的安全稳定性。在此基础上,通过理论分析得到了缓冲电路参数的相关约束方程,为电路优化提供理论依据,进一步减小了控制模块的成本和体积。实验结果证明所提控制方案简单有效,并具备良好的通用性。     

交直流接触器动作特性测试系统

介绍了一套交/直流接触器动作特性测试系统。系统实现了对交流接触器的选相分/合闸控制,采用激光位移传感器实现触头与铁心动态位移测试,驻极体传声器采集接触器闭合过程声音信号,霍尔传感器采集线圈回路和三相触头回路电压电流信号;同时使用数据采集卡将信号采集到上位机,完成数据的处理分析、自动测量、数据存储等功能。系统为交直流接触器的仿真研究、控制方案等提供技术支持,对提高接触器的设计与开发水平具有理论和实际意义。     

并联双线圈式直流接触器电磁机构合闸动作特性研究

直流接触器是新能源系统以及电动汽车中配置最为广泛的开关电器之一。而直流接触器的动态特性是衡量直流接触器性能的重要指标之一。本文以并联双线圈式直流接触器为研究对象，建立了直流接触器电磁机构的动力学模型，利用基于Adams与Maxwell的联合仿真研究方法对直流接触器的电磁机构进行合闸过程的仿真分析，研究结果表明，机构合闸动作的仿真合闸时间与试验合闸时间相吻合，验证了该仿真方法的正确性；同时研究了弹簧参数和线圈参数等因素对机构合闸运动特性的影响，研究发现在一定范围内弹簧预压力变化对合闸时间影响不大，线圈安匝数增大会导致合闸时间变小，线圈内阻增大会导致合闸时间变大且动触头弹跳更剧烈。本文的仿真方法与结果能为直流接触器电磁机构的改进设计与优化提供一定参考。     

直流接触器电弧特性的仿真和试验研究

阐述了直流接触器触头间电弧产生的原理,选取适合接触器的电弧电流衰减公式和电弧伏安特性公式,推导了电弧熄灭电流与电源电压和负载的关系。在阻性负载条件下进行试验,确定并修正了各表达式参数。利用Matlab／Simulink建立了直流接触器模型并进行了仿真。仿真结果表明,此方法建立的模型可反映直流接触器触头电弧的基本特性。