基于仿真与试验研究相结合的真空接触器故障模式分析

在实际运行中,由于真空接触器体积小,传动件、支撑件及绝缘件合为一体导致安装位移传感器困难。因此可以通过较容易获取的分合闸线圈电流波形来判断接触器的动作特性。为实现不同状态下分合闸线圈电流波形的横向对比,建立了真空接触器电磁机构的动态仿真模型。与实测线圈电流、衔铁位移曲线进行比对发现误差在10%以内。随后采用定量的模式,模拟分析了机械卡涩、线圈匝间短路、线圈电压异常、铁心间隙过大对线圈电流的影响,发现模型误差满足产品和工程的要求。

真空接触器电磁机构仿真模型的构建

为解决故障数据获取困难的问题,采用脉冲宽度调制技术控制线圈电压,建立由运动的衔铁、静止的铁芯、线圈和基座组成的真空接触器U形直动式电磁机构模型。Maxwell动静态仿真得出线圈电流曲线、衔铁位移曲线、衔铁速度曲线、电磁吸力曲线、线圈电感曲线和静态磁感应强度图,并与实测结果进行对比发现,仿真与实测曲线特征值的误差在4%以内,表明仿真模型具有较高的精度,有一定工程应用价值。