关键词：
交流接触器
有限元分析
动态特性
动力学仿真
优化设计
摘要：
接触器的操作频率很高,为了保证一定的使用时间,需对其操动机构的动态特性进行研究。研究操动机构动态过程的目的:计算接触器的动作时间,确定动作过程中吸力与反力的合理配合,使之既保证动作的可靠性,又能改善机械碰撞,提高电气和机械寿命。本文以CJX2-6311型交流接触器为主要研究对象,对其操动机构的合闸过程进行了动态仿真的研究。
首先,利用Pro/E软件建立了接触器操动机构的三维实体模型,可用相关接口将该模型导入ANSYS和ADAMS进行仿真分析,减小了ANSYS和ADAMS建模的工作量。
第二,以场的观点、有限元的方法,利用ANSYS软件实现了对交流接触器双E型电磁机构的三维静态DSP分析,得到了在不同气隙和励磁电流条件下的磁链和电磁吸力值,构成了气隙、励磁电流与磁链、吸力之间的二维离散函数关系。
第三,利用ADAMS软件对交流接触器操动机构进行了不同合闸相角、不同励磁电压下动态特性的可视化仿真。本文将ADAMS的机构动力学仿真和求解动态微分方程组获取动态吸力两个过程融合为一体,只需要再考虑电压平衡方程即可。仿真后得到动态过程中电流、位移、运动速度和动作时间等参数,对接触器动作过程中相应参数进行测试,通过将仿真结果与试验数据相比较,验证了仿真的正确性。
第四,以ADAMS为操作平台对交流接触器操动机构按动态指标进行了优化设计的尝试。
本课题将ANSYS与ADAMS相结合进行接触器动态过程的仿真,综合了两个软件在各自领域的优点,经试验验证有较高的精度。本课题的研究成果对于研究交流接触器的动态特性以及产品的优化设计具有一定的指导意义和参考价值。
本课题是结合国家自然科学基金项目“迎击式接触器触头动态响应不确定性研究”进行的。
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