螺管式電磁機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性調(diào)控技術(shù)的研究.pdf

1、螺管式電磁機(jī)構(gòu)常用于大功率接觸器中,有電弧侵蝕嚴(yán)重、功率體積比大的特點(diǎn),承擔(dān)著電磁能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的重任,其動(dòng)態(tài)特性決定了接觸器的整體性能指標(biāo)。本文針對(duì)螺管式電磁機(jī)構(gòu)動(dòng)作過(guò)程中存在的閉合回跳、分?jǐn)嚯娀≈厝嫉葐?wèn)題,建立了電磁機(jī)構(gòu)靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性快速計(jì)算模型,完整地提出了該類(lèi)型電磁機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性?xún)?yōu)化調(diào)控技術(shù),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了優(yōu)化的正確性。
　　首先,本文采用空間映射法計(jì)算了電磁機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性。根據(jù)螺管式電磁機(jī)構(gòu)軸對(duì)稱(chēng)的特點(diǎn),利用磁路理論

2、建立了電磁機(jī)構(gòu)磁路模型,并使用二分法編程求解磁路方程得到電磁吸力和線(xiàn)圈磁鏈;通過(guò)商用電磁場(chǎng)分析軟件FLUX建立了電磁機(jī)構(gòu)的有限元模型,仿真計(jì)算電磁吸力和線(xiàn)圈磁鏈的變化規(guī)律;在此基礎(chǔ)上,求得映射系數(shù),實(shí)現(xiàn)靜態(tài)特性的快速計(jì)算,與有限元方法相比,兩者計(jì)算結(jié)果相差在5％以?xún)?nèi)。
　　其次,本文利用數(shù)值求解法計(jì)算了電磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性。在介紹電磁機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性計(jì)算原理的前提下,結(jié)合螺管式電磁機(jī)構(gòu)直動(dòng)性的特征,建立了電磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型;采用四階龍

3、格-庫(kù)塔法求解了該動(dòng)力學(xué)微分方程組,得到了電磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性,并對(duì)線(xiàn)圈電流和動(dòng)觸頭位移與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比較,其結(jié)果的準(zhǔn)確性得到了驗(yàn)證。
　　然后,從電磁機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)和線(xiàn)圈電壓調(diào)控兩方面對(duì)動(dòng)態(tài)特性存在的缺陷進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)控。針對(duì)電磁機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題,從動(dòng)態(tài)特性角度分別進(jìn)行了詳細(xì)的分析,指出了相應(yīng)的改進(jìn)方法;對(duì)電磁機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)提出了具體優(yōu)化措施,從仿真的角度驗(yàn)證了優(yōu)化的有效性;在調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)線(xiàn)圈供電電壓進(jìn)行了調(diào)控,提出