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。

恒定气隙接触器无位置传感器控制与动态特性分析

为减少接触器的触头弹跳,针对恒定气隙接触器提出一种位置预测方法,使用等效磁路法与参数辨识从永磁体磁链中提取位置信息,随后依据位置信息实施控制。建立磁力机构等效磁路模型,推导出动态磁链、位移与电流的映射关系,实验验证了映射关系的合理性。通过实验获得位移、电压与电流,根据实验数据计算磁链,采用多元回归的方法获取位移的映射的参数,完成了接触器位置预测。通过有限元模型的参数扫描功能,建立驱动力、磁链的两个曲面,通过插值的方法完成接触器的建模,从而进行位置预测以及无位置控制的仿真。使用磁力机构驱动的接触器进行实验,实验结果表明,新型无位置传感器控制方法适用于恒定气隙接触器,验证了位置预测的准确性与控制方法的有效性。

带电压反馈的智能接触器动态特性及触头弹跳的仿真与研究

接触器的动态特性分析对于其优化设计非常重要,触头及铁心的振动弹跳直接影响接触器的寿命。该文针对一种新型带反馈的智能接触器,提出了2组周期性相互转换的方程组,耦合了电路、电磁场和可动部分摩擦的影响,并采用虚拟样机技术,研究其闭合的动态过程。提出结合触头接触电阻,对触头的弹跳情况进行仿真。最后,利用提出的方法,优化了不同电压下智能接触器脉宽调制器(PWM)波的占空比,并采用仿真和实验2种方法验证了在该最优占空比下,智能接触器的弹跳时间较普通交流接触器大幅减少。

高压开关机械特性测试仪校验装置的研制

介绍一种基于复杂可编程逻辑器件CPLD和微控制器MCU设计的高压开关机械特性测试仪校验装置的系统结构,详细说明动作触头模拟器部分的设计思路和时间参数校准的实现技术,同时对合闸时间测量结果的不确定度进行评定。对多种高压开关机械特性测试仪的验证结果表明,该装置测量结果可靠,可以开展校准工作。

智能调节型永磁接触器合闸过程动态特性仿真与实验分析

针对永磁接触器在合闸过程中产生的触头弹跳与烧蚀的问题,提出一种合闸全过程的电压智能调节控制技术,实现合闸过程的智能动态调节。在分析双E型永磁接触器合闸特性的基础上,建立了智能电压调节控制下的电压平衡方程和机械运动方程,基于Matlab软件建立了PWM控制电压模型、电磁力计算模型、动铁心和动触头合闸运动模型,并对合闸全过程进行了动态仿真。本文建立的基于Matlab的全过程动态仿真模型为研究智能型永磁接触器的合闸全过程动态特性提供了一种有效的快速手段。最后,实验结果验证了仿真模型和智能调节控制技术的正确性。

直流电器 讲座 第二讲 考虑弹跳的直流接触器动态特性计算方法研究

接触器触头的碰撞接触及其所引起的弹跳现象是影响接触器寿命的重要因素,对接触器动态特性的研究具有重要的意义。基于直流接触器的结构特征提出了利用分段线性动力学模型来计算包含弹跳特征的结构动态特性,应用数值计算的方法研究了接触器运动的全过程,尤其是触头间的闭合弹跳现象。首先建立接触器的电磁模型,利用三维有限元非线性动态分析方法,求解出衔铁的电磁吸力;然后借助FLUXADAMS耦合计算技术获得动触头和衔铁的位移-时间曲线、速度-时间曲线等,并从中提取触头弹跳的相关参数;最后将仿真结果与试验结果进行对比,发现其吻合良好,证明了所提方法研究接触器动态特性的准确性。

基于CPLD的微型继电器时间参数测试电路设计

为了便于技术人员对继电器进行筛选，本文提出了一种基于单片CPLD的微型电磁继电器时间参数（吸合时间、释放时间、触点回跳时间）的测试方法，充分利用CPLD的资源来实现继电器多个时间参数的测量，给出了测试电路的硬件结构及各个部分的电路原理图，并通过实验进行了验证．确定其量程为0～99．99ms，最小分辨率为1μs．该电路具有测量速度快、体积小、成本低和操作简单等优点．

铁路信号灯用交流继电器转换时间提取方法

交流灯丝转换继电器的可靠性对铁路色灯信号机的安全运行至关重要,转换时间为反映其可靠性的重要参数;针对目前交流灯丝转换继电器转换时间测量不准确的问题,文章提出了基于最小二乘法和改进交流峰值快速计算法的转换时间提取方法;以某型号交流灯丝转换继电器为研究对象,搭建参数测试系统对线圈电流和触点电压进行采集,通过最小二乘法对线圈电流进行拟合,求取最优参数,建立线圈断电模型,得出缓放时间,然后利用改进的交流峰值快速计算方法对触点电压进行变换求出触点弹跳时间;最后通过多次实验,结合高速相机拍摄触点运动图像序列分析,结果表明测量精度在1%以内,达到了转换时间检测系统的设计要求。