一种新型永磁交流接触器及其控制电路

提出一种带分断保护装置的新型永磁交流接触器,接触器分为机构部分与控制电路部分。当永磁接触器控制回路失电或者退磁线圈出现故障、接触器无法正常分断时,保护装置此时会被触发,迫使接触器铁心克服永磁体吸力进行强制分断。设计了一种控制电路与接触器进行配合工作,电路分正常工作电路和保护电路两部分。正常工作电路负责控制接触器进行正常的分断与吸合操作,保护电路则负责检测并触发保护装置进行强制分断保护。为提高电路可靠性,保护电路全部采用逻辑电路进行设计,无CPU控制单元。同时,为提高供电可靠性,保护电路与正常工作电路电源单独进行设计,保护电路电源采用接触器主触头380V线电压供电。通过实验研究了分断控制电压与辅助触头电压间的时延,此时延作为保护电路的设计基准。同时进行了分断保护特性实验,实验结果表明所提出的新型交流永磁接触器在正常工作回路失电或者出现故障时,保护装置可有效解决永磁接触器无法分断的问题,大幅提高永磁接触器的工作可靠性。

基于偏微分弱解式方程的三维电磁力计算及其在接触器中的应用研究

为了研究接触器电磁力建立的瞬态过程,以及接触器中的能量损耗关系,提出了一种基于PDE弱解式方程的三维电磁力计算方法,通过加权残值法将微分形式的麦克斯韦(Maxwell)方程转化成弱解式矢量方程,得到矩阵形式的控制方程。基于该方程研究了磁路的静态和动力学响应。利用麦克斯韦应力张量,研究了不同电流和间隙时三维电磁力的稳态分布。利用阶跃响应研究了三维电磁力的动态建立过程,并研究了不同磁导率和电导率对于磁通密度以及电磁力动态响应的影响。仿真结果表明,减小电导率可以降低磁通密度的瞬态响应峰值;提高铁心磁导率可以增加电磁力稳态输出值。通过对电磁力的瞬态响应过程研究发现,磁路中主要能量损耗来源于空气,其损失比例峰值达到90%。

电磁操动机构运动特性数值计算的耦合建模方法研究

电磁操动机构是断路器、接触器中的关键部件,针对现有电磁操动机构动态特性仿真效率较低的问题,提出了一种一体化的耦合仿真方法。通过动态网格技术,将空气域包含的网格在时间域中进行动态划分,从而将磁路的电磁场控制方程和机械结构的动力学方程进行动态耦合,在时间域内同时完成电磁操动机构动态响应过程中电磁变量和机械变量的求解。为了对仿真算法进行验证,以智能交流接触器的磁路结构作为实例,以PWM斩波以后的电压作为驱动信号,对所提出的仿真算法进行验证。仿真和实验结果表明,所提出的方法可以对电磁变量和机械变量完成一体化求解,仿真效率可以得到提高。同时,实验结果显示所提出的算法计算结果可靠。

自动点焊机中机器视觉系统的设计与应用

低压电器的银触头是通过热焊接固定在触头支架上的,为便于焊接,银触头被制成不同的两面,光滑的工作面和带条纹或梅花点状纹理的焊接面。针对银触头自动点焊机人工上料效率低下的问题,采用机器视觉技术设计了一套银触头自动点焊机自动送料装置。首先搭建了机器视觉系统硬件平台,针对银触头的特点,选取了合适的相机、镜头和光源;其次,使用灰度共生矩阵(GLCM)算法识别银触头的纹理面和无纹理面;然后,在该装置硬件平台上,采用微软基础类库(MFC)应用程序框架,结合工业相机软件开发套件(SDK)开发出自动送料装置的操作界面。经实验验证,表明该装置检测速度快、准确率高、成本低。