磁保持继电器多物理场耦合模型设计与触头弹跳影响因素分析

触头弹跳引起的触点磨损和触点粘接等故障对继电器电寿命有重要影响。考虑磁保持继电器在簧片弹性形变和触头碰撞的相互作用下触头复杂的弹跳情况，将模型定义为刚体的处理方法不能还原柔性体簧片的实际运动状态。通过Ansys LS-DYNA，基于运动方程、材料本构方程和边界条件建立继电器动力学数学模型。通过Ansys Maxwell，基于麦克斯韦方程组建立继电器电磁学模型。通过Matlab交换不同物理场模型数据，实现相同时间域内两种模型多物理场的耦合计算和数据交互。通过与实验数据对比验证了仿真模型的准确性。在仿真基础上，探究静簧片弹性模量、铁心线圈电压和常闭静簧片预压力对触头弹跳的影响。证明了通过三维瞬态多物理场耦合仿真能够真实地还原继电器产品的工作状态，缩短产品的开发设计周期。