交流接觸器電磁機(jī)構(gòu)有限元分析與多場耦合技術(shù)的研究.pdf

1、本文在研究電磁機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性和包括耦合場在內(nèi)的有限元分析方法的基礎(chǔ)上，應(yīng)用ANSYS分析軟件構(gòu)建了CJ20-25型交流接觸器電磁機(jī)構(gòu)的三維實(shí)體模型；對(duì)不同激勵(lì)下，時(shí)間進(jìn)程中各空間方位離散的點(diǎn)進(jìn)行了靜態(tài)分析，完成了該機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)仿真軟件的編寫；同時(shí)，將磁場和熱場相耦合實(shí)現(xiàn)了交流電壓下，穩(wěn)定工作時(shí)，包括整個(gè)動(dòng)、靜鐵芯和線圈在內(nèi)的電磁機(jī)構(gòu)發(fā)熱分析。主要研究內(nèi)容如下： 首先，根據(jù)有限元分析思想，利用ANSYS軟件實(shí)現(xiàn)了對(duì)交流接觸器雙E型電磁機(jī)

2、構(gòu)的三維靜態(tài)DSP分析，得到了在空間和時(shí)間上各個(gè)離散點(diǎn)處的氣隙、磁鏈、電流和吸力值，構(gòu)成了完整的二維數(shù)據(jù)表。 其次，以前步分析結(jié)果為基礎(chǔ)，采用“場路混合法”對(duì)迎擊式交流接觸器電磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)特性進(jìn)行了仿真。 再次，應(yīng)用VC程序設(shè)計(jì)語言，開發(fā)了電器電磁機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)仿真的應(yīng)用軟件。并將仿真得到的數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明，計(jì)算所得電流和位移曲線與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)曲線總的趨勢(shì)是吻合的。雖然在實(shí)測(cè)電流曲線的峰值附近，以及實(shí)測(cè)位移曲線

3、出現(xiàn)較大彎曲的部分，計(jì)算所得曲線出現(xiàn)了一定程度的偏離，但是誤差均在10％以內(nèi)。 最后，研究了ANSYS中的多場耦合技術(shù)，將電磁場和溫度場相結(jié)合，針對(duì)交流電壓下，穩(wěn)定工作時(shí)，包括動(dòng)、靜鐵芯和線圈在內(nèi)的整個(gè)電磁機(jī)構(gòu)的發(fā)熱情況進(jìn)行了嘗試性分析。 經(jīng)過以上各方面的分析可知：采用有限元分析技術(shù)進(jìn)行電磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)特性仿真及多場耦合分析，模仿真實(shí)的工作環(huán)境，可以在樣機(jī)制作前，精確掌握電器產(chǎn)品的性能，減少重復(fù)樣機(jī)制作，降低實(shí)驗(yàn)費(fèi)用，加快產(chǎn)