多簧片结构的磁保持继电器多物理场刚柔耦合仿真模型建立和实验分析

多簧片结构的磁保持继电器衔铁转动引起的触点碰撞、弹跳现象使运动过程复杂,静、动态特性理论分析和仿真模型建立困难。以某型号多簧片结构的磁保持继电器为研究对象,理论分析结构拓扑及工作机理,考虑触点间切入深度,引入狄拉克函数和赫维赛德函数,解决簧片受力分散及触点由于碰撞、弹跳引起的作用力不连续问题;将簧片等效为悬臂梁,基于欧拉-伯努利梁理论建立触簧系统三簧片分段耦合动力学模型。利用Ansys Maxwell引入基于误差的自适应网格划分方法求解电磁机构静态特性;考虑触簧系统簧片运动变形效应,通过ADAMS基于模态理论,构建刚柔耦合动力学仿真模型。基于分段动力学思想,搭建电-磁-机械运动多物理场刚柔耦合仿真模型。利用高速摄像机、电流探头等设计磁保持继电器实验方案,搭建实验平台,测试并分析磁保持继电器触点吸合运动时间、触点压力、弹跳时间、线圈电流,并分析人工装配簧片引起触点压力不同使继电器动作过程存在的不一致性问题,验证该文所提多簧片结构的磁保持继电器特性分段耦合分析方法和多物理场刚柔耦合仿真模型的有效性。

基于高阻接地距离继电器的零序电流保护选择性提升方案

交流线路零序电流保护最末一段均采用300 A定值,存在无序跳闸风险。因此,文中提出了基于零序电抗线和非故障相极化的高阻接地距离继电器原理。继电器采用先选相、后测量的技术路线,选相元件将零序电抗线与非故障相极化方法相结合,构成多种组合判据,以分工完成选相。由于保护安装处零序电流与故障点零序电流存在相位差异,单相接地故障的故障相和相间接地故障的超前相的零序电抗线在故障点位于整定点附近时存在混叠区。区内近端、低阻单相接地故障时非故障相工作电压大幅变化,不利于区分混叠区的两类故障,故将选相元件分为低阻模块和高阻模块。低阻模块采用下偏的零序电抗线,用于识别近端、低阻故障;经低阻模块辅助后,高阻模块只需针对性处置故障点位于整定点附近的故障,可有效区分两类故障。选相完成后,通过非故障相极化的方法获得故障前工作电压,从而确定继电器的动作特性。高阻距离继电器的耐过渡电阻能力远超规程要求,提高了接地后备保护对高阻接地故障的选择性。

基于抽真空系统的继电器线圈BMC热固性塑料模具结构设计

对于原有BMC继电器线圈模具的外观较差、线圈断线丝、生产效率及合格率较低等问题,设计了一种1模16腔布局的上、下双顶出系统的压注模具,通过抽真空系统结构的设计将注塑压力从原充填压力19~42 MPa降低至22~25 MPa,成型件采用电加热及电阻测温方法,上模镶件的温度控制在148~151℃之间,下模镶件的温度控制在148~151℃之间,通过实际生产验证抽真空系统的效果。该改进方案使不合格品率从0.08%降低至0.015%,生产效率提高了20%。结果表明,该模具通过抽真空系统的应用提高了模具的可靠性及稳定性,满足自动化数字化生产线的要求,并且,提高了生产效率与产品的合格率。

三相磁保持继电器的性能分析与优化设计

建立了三相磁保持继电器的虚拟样机模型,基于正交试验结果,使用BP神经网络与NSGA2遗传算法对继电器进行了优化设计。使用ANSYS和Adams/View分别建立三相磁保持继电器的静态和动态模型,进行了试验验证。以电磁系统部分结构的尺寸为变量,以分断电流值和吸合后的磁保持力矩为目标,进行五因素五水平正交试验,建立数据集;使用BP神经网络对数据集进行训练,分别得到两个优化目标的网络函数;使用NSGA2遗传算法对目标函数进行寻优并更新数据集,如此循环,直至最优解满足要求。动态特性仿真表明,优化后样机的分断时间减少了23.89%,吸合时间和弹跳时间分别减少了29.2%和47.05%,为样机的制造提供了参考。

电工实验台热继电器故障频发的研究与分析

电工实验室核心过载保护装置热继电器的频繁损坏,严重影响实验的顺利进行。随着电工实验台模块的不断增加,电路结构复杂程度不断上升,实验中频繁使用热继电器会导致其损坏越来越多,进而使实验准备时间成倍增加,极大地影响了学生做实验的积极性。针对以上问题及实验教学的实际需要,采用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件,结合Siemens NX软件完成热继电器线圈在持续工作电流及短路电流下,电流、电磁及温度三场的耦合仿真,并通过与实际数据对比分析查找热继电器频繁损坏的根本原因。这为之后的建模仿真打下良好的基础,同时也为实验室继电保护模块的选型提供了依据。

集成式轨道交通系统继电器检测装置研制

随着轨道交通系统的快速发展,日常保障性维护在轨道交通系统中显得尤为重要。继电器测试台作为轨道交通系统日常检测的关键环节,目前的检测规程尚无法全面满足实际检测需求。为了解决继电器测试台的计量检测问题,提出了一种针对轨道交通系统继电器测试台的检测方案,并构建一套现场服务型、移动式、一体化在线继电器测试台检测装置。通过实际测量验证了该检测装置的可行性。测量结果显示,该装置符合轨道交通系统日常维护保障作业的检定要求,并对同类产品具有一定的参考价值和借鉴意义。

直流输电系统用SF_6密度继电器风险分析

具有保护和控制作用的SF_6密度继电器被广泛应用于交直流输电系统,由于交直流输电系统在切断故障原理上存在差异,SF_6密度继电器的非正常动作风险在直流输电系统中明显高于交流输电系统,必须对其气体回路上的带电补气、气体测量等作业进行风险评估。分析了SF_6密度继电器在与外部气路连通瞬间的非正常动作所引起的风险,并加以试验验证;对直流输电系统SF_6绝缘设备的SF_6低压闭锁保护判据提出了改进建议,供业内人士参考。

一种大功率交流固体继电器的设计

本文介绍一种大功率交流固体继电器的工作原理和电路设计方法,重点介绍了输入(恒流)电路设计和过压保护电路设计。

固体继电器的抗欠压浪涌设计

阐述一种具有较强抗欠压浪涌能力的固体继电器电路的设计。分析普通固体继电器电路输出端接通关断特性存在的缺陷,提出解决方案,仿真分析其有效性,得出输出端接通关断特性图,并对该电路的工作失效率进行分析计算。

智能电表继电器驱动芯片的设计

阐述一款智能电表继电器驱动芯片的设计,该芯片通过智能电表中的MCU控制磁保持继电器的开合。它具备控制信号稳定,抗干扰能力强,成本优势突出的特点,使电表的设计更为简化。

板载继电器寿命测试系统设计与实现

为实际测试板载继电器是否能够达到使用期限的要求,提高板载继电器产品的稳定性和可靠性,设计基于嵌入式的板载继电器寿命测试系统对板载继电器的机械寿命和电气寿命进行测试。在系统结构方面,分为下位机和上位机两部分,下位机以嵌入式系统为基础,通过主控模块完成对板载继电器的驱动及外围逻辑电路的搭建,对动作过程中待测继电器的接点状态进行采集并将故障信息进行编码,通过RS-232通信方式将故障编码信息传输给上位机。上位机采用C#编程语言进行设计,具有对故障编码信息进行存储、分析与显示等功能。最后,通过系统联调实验验证此系统在信息采集、数据通信以及故障诊断等方面的可行性和实用性。

基于电-热流场双向耦合的直流继电器温升特性仿真研究

高压直流继电器体积小、散热能力有限,长期工作下存在局部过热的风险,发热严重时甚至影响到接触稳定性和继电器工作寿命。针对200 A直流继电器,综合考虑导体回路通电下欧姆损耗发热,在大空间的自然热对流、热传导以及热辐射、材料电阻率随温度变化等因素,建立继电器在额定工况下电-热流场双向耦合模型,设置电阻率随温度变化函数,进行耦合计算。最后,搭建对应的样机测温平台,对仿真正确性进行验证。结果表明双向耦合结果比单向耦合结果高约5.1%,与实验测量值误差小于6.2%,验证了电热流场双向耦合的有效性。

密封电磁继电器多物理场双向交互耦合分析方法研究

航空航天领域中,密封电磁继电器(HSER)的工作状态涉及机、电、磁等多个物理过程,传统基于静态数据表的动态特性分析方法的效率与精度难以满足可靠性分析需求。以无网格节点柔性体模型为多体动力学模型核心,搭建瞬态机械转矩电磁力形位参数间的实时交互通道,引入针对刚柔耦合模型非线性接触、碰撞问题的隐式积分算法与基于麦克斯韦方程组的电磁场有限元数值解算方法,建立多体动力学-电磁有限元双向交互耦合计算模型,实现HSER机电磁动态特性的实时耦合计算分析;搭建HSER电参数、时间参数、力参数测试系统,对比原理样机测试数据与分析计算结果,其中吸合保持力动合压力平均误差为2.21%,验证了所提方法的有效性。

列车车载继电器触点状态诊断研究

为了解决列车车载继电器触点状态准确诊断的问题,提出一种触点状态诊断算法。首先对列车车载继电器触点的失效机理进行分析,设计并完成了在模拟负载下的继电器寿命试验,采集动作过程中的线圈电流与触点电压数据。通过分析列车车载继电器线圈电流及触点电压与动作过程的联系,选取超程时间、吸合时间等8个参数作为继电器触点状态判断的特征参数。基于列车车载继电器超程时间退化量将继电器状态分为5个阶段,使用主成分分析法(PCA)与逻辑回归,建立了分类模型。用验证数据集对列车车载继电器触点状态诊断模型进行验证,结果表明该方法能够实现对列车车载继电器触点状态诊断。

浅谈继电器的选型方法

继电器是控制、保护系统中最基本和最重要的组成元件,当输入量达到设定值时,用来打开或关闭一定数量的电路,并可实现各电路之间的电气隔离,在电路中发挥着自动调节、控制、保护等重要作用。要用好继电器,使其充分发挥作用,正确选型至关重要。继电器的种类繁多,根据是否有机械转动部件,可以分为机电型和静态型两大类;根据在控制、保护系统中的作用,继电器又可分为测量型和辅助型两大类。其中,测量型继电器可以直接反应电气量变化,包括电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗继电器、频率继电器、差动继电器等。

提高某型号磁保持继电器振动筛选合格率的改进措施

本文针对某型号磁保持继电器正弦振动筛选淘汰率较高的问题进行了深入的分析,并提出了几种有效的改进措施,以提高该型号磁保持继电器的正弦振动筛选合格率。

地铁车辆电磁继电器随机失效分析与寿命预测

电磁继电器是最常用的电气元件之一,大量安装于地铁车辆的各个控制电路中,失效后果严重。触点随机失效是电磁继电器随机失效的最主要原因,对触点随机失效进行分析,确认失效机理。采用韦布尔分布,对电磁继电器剩余使用寿命进行预测,可以在满足安全可靠的前提下,降低维护成本。

城市轨道车辆继电器检修间隔优化研究

针对城市轨道车辆继电器在实际运用过程中产生的失效数据很少,难以使用Weibull分析等常用参数评估方法对其寿命进行分析的问题,提出了一种在无失效数据条件下估算继电器平均动作次数的方法,进而利用二项分布参数估计和实际可靠度要求评估继电器在实际工况下的可靠寿命,并据此优化检修间隔期。通过实例,证明所提方法的可行性和有效性。应用所提方法可以在保证轨道车辆安全可靠运行的条件下有效降低运维成本,提升运营经济性水平。

基于蛇算法优化的改进RBF神经网络的航天电磁继电器贮存寿命预测方法

针对航天电磁继电器的接触电阻预测和预测精度问题,提出了一种基于蛇优化(SO)算法改进BRF神经网络的模型。在传统径向基函数(RBF)模型基础上,通过SO算法对其权值参数进行优化,从而更好地预测继电器接触电阻值。基于SO-RBF模型与RBF模型、GA-RBF模型分别预测接触电阻,对比分析预测结果,表明所提模型具有较高的预测精度。

某型号电磁继电器振动环境指标提升的措施

本文针对某型号电磁继电器振动环境指标提升的问题进行了分析,提出了几种改进措施,以提升该型号产品的环境指标满足用户使用要求。