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.     

大电流条件下真空接触器温升特性的试验测量与仿真分析

搭建适用于大电流条件下的真空接触器温升特性测量试验平台,测量并分析了真空接触器在不同电流等级下的温升特性。通过试验测量的真空接触器指定位置的温升时变曲线,讨论不同电流下真空接触器温升规律及过负载能力。利用COMSOL Multiphysics软件建立真空接触器触头及导电回路的简化三维电-热耦合分析模型,考虑了空气自然对流对散热的影响,对800～2 500A电流条件下温升过程进行数值仿真计算,获得了真空接触器温度、焦耳发热功率分布等参数,并与试验数据进行比较,结果表明二者能较好吻合,验证了仿真模型的有效性。该研究可为大容量真空接触器的热设计提供一定参考。     

单线圈单稳态永磁式接触器机构动力学特性仿真分析

该文针对单线圈单稳态永磁式接触器并根据其操动机构特点，进行了基于ANSYS和ADAMS软件的永磁式接触器机构动力学特性仿真分析。该分析包含如下步骤：建立有限元模型应用ANSYS软件包仿真研究永磁式接触器的吸力特性；对永磁式接触器的操动机构和触头系统建立机械系统模型，应用ADAMS软件包进行多目标的动力学和运动学仿真分析：建立试验测试装置，对永磁式接触器的吸力特性和运动学特性进行测试，以验证仿真的正确性。该研究工作表明：应用该仿真研究大大缩短了永磁式接触器的开发周期和开发成本，为永磁式接触器这一新产品的工作性能和经济性能的不断提高提供了技术支持。     

126kV真空断路器的运动建模与优化设计

根据对真空断路器运动原理的分析,建立了126kV真空断路器的动力学模型.提出了一种新的方法来设计真空断路器产品的运动特性,该方法利用多体动力学仿真软件ADAMS 建立真空断路器产品的虚拟样机模型,对真空断路器的分、合闸过程进行仿真分析,通过对样机模型结构和力学等参数的修改,最终实现产品的优化设计.仿真结果也验证了该方法的有效性.     

虚拟样机实验仿真技术及其在真空断路器操动机构中的应用

介绍了虚拟样机实验仿真技术的技术路线,运用机械系统动力学自动分析软件ADAMS建立了某真空断路器操动机构的动力学仿真参数化模型,仿真分析了机构的运动学和动力学特性,并与试验结果进行了对比。结果表明,所开发的参数化仿真模型为真空断路器操动机构的开发设计和性能分析提供了一种高效的现代设计方法。     

一种具有C型外磁轭的永磁接触器的特性分析

接触器的动静特性分析对于其优化设计非常重要。针对一种具有C型外磁轭的新型永磁接触器,首先分析其磁系统结构的优势和静态工作特性,随后通过对多体动力学软件Adams进行二次开发,建立其虚拟仿真模型,并对其动态特性进行仿真分析。实验证明仿真结果是正确的。所获得的研究结果可为该类接触器的优化设计提供参考。     

永磁接触器的快速磁场分析和动力学预测模型(英文)

提出一种永磁接触器的快速磁场计算和动力学预测模型。该模型用以求解永磁接触器中电磁和永磁共同产生的磁场和机械运动的耦合计算问题。该文描述了永磁接触器的结构和参数;建立了基于集中参数磁路法的等效磁路模型,推导了耦合电路模型和机械模型的运动方程;针对75A永磁接触器样机分别采用磁路法和有限元方法计算了不同位移时的电磁力,计算误差在6.7%范围内,磁路法仿真所需时间少于采用有限元方法的1%;对合闸过程的电流、位移和速度特性进行了仿真和实验。实验结果与仿真结果基本一致,验证了所提快速磁场计算和动力学预测模型的有效性。     

串联双绕组式大功率直流接触器动态特性仿真研究

介绍了串联双绕组式大功率直流接触器,并对其双绕组结构进行了分析等效。采用基于有限元方法的FLUX 3D软件和多体动力学仿真软件ADAMS,建立了接触器动态特性模型,并采用Simulink对电磁系统和机械系统进行了耦合加载,仿真分析了接触器的动态特性。仿真结果表明,该方法进行动态特性的求解具有计算准确、速度快、效率高等优点。     

接触器短路分断特性的动力学仿真及实验研究

通过设计带有涡流斥力机构的接触器使之具有短路电流分断性能,利用动力学仿真软件ADAMS并结合有限元仿真软件ANSYS的仿真数据,建立了接触器在高速涡流斥力机构作用下的分断特性模型,得出动铁心和动触头的瞬态位移仿真曲线。利用高速摄像机,拍摄接触器的动铁心和动触头的实时位移变化。从ADAMS仿真数据和高速摄像机拍摄的数据验证了仿真模型和实物模型的准确性。最后通过50kA的短路电流实验验证所设计装置的短路电流分断特性。     

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。     

基于模糊自适应控制的接触器过零投切系统研究

以负载变化不剧烈条件下高压动态无功补偿为研究背景,发挥接触器在高压领域的优势,针对接触器投切电容器造成的投切瞬间会产生浪涌电流及过电压的问题,提出接触器过零投切的同步关合控制方式。通过对接触器的动态特性分析,对真空接触器控制系统设计,并对接触器响应时间进行实验测试,基于接触器响应时间与操作电压以及环境温度的变化规律进行归纳,提出采用模糊自适应控制对不同环境温度以及操作电压下的接触器响应时间的预估方法,做到投切电容器的时间控制在电压电流零点附近的1ms内,并进行相应的仿真与实验验证,取得了良好的效果。所作研究可有效控制电容器在投切瞬间产生的浪涌电流和电压闪变的不利影响,确保在满足系统无功补偿的条件下实现电网的安全稳定运行。     

利用Maxwell软件对双E型交流接触器的动态特性分析

通过三维有限元方法,利用Maxwell 3D软件的瞬态分析模块对双E型交流接触器的动态特性进行了分析.利用瞬态分析功能,对不同合闸相角下交流接触器电磁机构的动态特性进行了仿真,得到其时间特性及速度特性;并进一步分析了其动态吸力与反力的配合.该仿真为动态优化设计提供了有效手段.     

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。     

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。     

智能交流接触器零电流分断控制技术的实现

对智能交流接触器零电流分断控制进行了详细的研究,在大量试验的基础上,研究影响电流过零分断控制的主要因素,从而提高了电流过零分断控制的可靠性,并实现了三相电路的微电弧能量分断控制。零电流分断控制分断过程的动态计算与分析对于实现零电流分断的智能交流接触器的研究是至关重要的。通过建立基于神经网络的智能交流接触器分断过程动态预测模型,从而提出智能交流接触器分断过程动态计算与分析的新方法,为产品研究开发及虚拟优化设计奠定基础。     

并联双绕组接触器电磁系统动态特性仿真分析

介绍了并联双绕组式交流接触器,并对其双绕组结构进行了理论分析。采用基于有限元方法的Maxwell3D软件对接触器电磁系统进行建模,仿真分析了电磁系统的动态特性。通过与试验数据的对比,验证了仿真方法的正确性。     

Direct-current vacuum contractor for railway transport

The results of studies of switching off a direct current using a vacuum interrupter with a transverse axial-symmetric magnetic field at a recovery voltage of up to 9 kV are presented. The prototype of the DC vacuum contactor based on this vacuum interrupter was developed and manufactured for applications in railways. The contactor is intended for switching off DC current at a rated voltage of 3 kV. The main technical parameters of the vacuum contactor are presented.     

交流接触器特性分析平台

采用磁场与磁路结合的方法,建立交流接触器动态特性仿真模型数据库。使用LabVIEW软件开发交流接触器的特性分析平台,通过此平台查看电磁机构磁场分布和动态特性。分析电气参数与电磁机构的结构参数对接触器动态特性的影响,为设计性能优良的交流接触器产品奠定理论基础。