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基于PRO/E的迎击式接触器触头动态响应的研究

作　者: 刘博明
导　师: 苏秀苹
学　校: 河北工业大学
专　业: 电机与电器
关键词: 交流接触器 动态特性 动力学仿真
分类号: TM572.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


接触器是频繁操作类电器，要求其机械寿命和电寿命要长，而触头的动态特性直接影响了其寿命的长短，因而为了保证一定的使用寿命，需对其触头的动态特性进行研究。研究触头动态响应模型的目的：是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CJ20-25型交流接触器为主要研究对象，对触头的合闸过程进行了动态仿真的研究。并通过对基于PRO/E和ADAMS这两种软件平台进行仿真所得到的数据进行对比，进而分析基于这两种软件进行触头弹跳仿真的优缺点。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。在实体模型中添加由ANSOFT软件所得到的不同合闸相角下气隙长度和电磁吸力的数据，进而实现对模型的动态仿真。第二，以PRO/E为平台，对迎击式接触器和非迎击式接触器触头的碰撞、弹跳，进行仿真分析；对迎击式交流接触器在不同合闸相角下的触头的碰撞、弹跳，进行仿真分析；模拟实际情况对三相主触头弹簧参数不同时进行了仿真，并对触头弹跳情况进行了分析。第三，将由PRO/E所得到的结果同由ADAMS所得到的结果和实测结果相比较。通过对两种软件平台所得到的数据曲线和实测数据曲线的对比，分析它们之间的不同之处，进而比较了两种软件的优缺点。本课题的研究成果可供研究交流接触器的动态特性以及产品的优化设计参考。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。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-12
  §1-1 引言  8
  §1-2 交流接触器操动机构动力学仿真的背景及意义  8-9
    1-2-1 对接触器进行动力学仿真的背景  8-9
    1-2-2 对接触器进行动力学仿真的重要意义  9
  §1-3 C AE 在低压电器研究中的现状及发展前景  9-11
    1-3-1 低压电器产品设计技术的发展  9-10
    1-3-2 C AE 发展现状及趋势  10-11
  §1-4 本课题所做的主要研究工作  11-12
第二章 交流接触器操动机构动态仿真的原理及实现过程  12-27
  §2-1 交流接触器操动机构的动态特性的研究  12-16
    2-1-1 CJ20-25 型交流接触器的基本工作原理  12-13
    2-1-2 交流接触器动态模型  13
    2-1-3 迎击式双E 型交流电磁机构的动态数学模型  13-16
  §2-2 交流接触器操动机构的动态特性仿真分析  16-23
    2-2-1 Ansoft 软件简介  16-17
    2-2-2 Maxwell 3D 瞬态场分析理论  17-19
    2-2-3 电磁机构反力的计算  19-20
    2-2-4 动态过程仿真的实现  20-23
  §2-3 基于PRO/E迎击式交流接触器运动学的仿真  23-27
    2-3-1 PRO/E软件介绍  23
    2-3-2 Mechanism 设计流程  23-24
    2-3-3 Mechanism 在接触器操动机构动力学求解中的应用  24-25
    2-3-4 动态特性仿真结果  25-27
第三章 基于 PRO/E的迎击式交流接触器触头弹跳的研究  27-40
  §3-1 触头弹跳的动态数学模型  27-30
  §3-2 迎击式接触器与非迎击式接触器触头弹跳的比较  30-33
    3-2-1 非迎击式接触器触头的动态特性  30-31
    3-2-2 迎击式接触器触头的动态特性  31-33
    3-2-3 迎击式接触器与非迎击式接触器触头碰撞仿真结果的比较  33
  §3-3 迎击式接触器触头的弹跳问题  33-40
    3-3-1 迎击式接触器在不同合闸相角下的弹跳情况  33-36
    3-3-2 合闸相角为0°～ 170° 时对触头弹跳情况的影响  36-38
    3-3-3 弹簧刚度对触头弹跳现象的影响  38-40
第四章 基于两种软件平台所得结果的对比  40-44
  §4-1 基于ADAMS 软件的接触器动态特性仿真的实现  40-42
    4-1-1 ADAMS 软件介绍  40
    4-1-2 基于ADAMS 软件的接触器触头弹跳情况分析  40-42
  §4-2 两种仿真结果与实测结果的对比  42-44
    4-2-1 两种仿真结果与实测结果的对比分析  42-43
    4-2-2 对比两种软件的优缺点  43-44
第五章 结论  44-45
参考文献  45-47
致谢  47

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电器 > 控制器、接触器、起动器、电磁铁 > 接触器 > 交流接触器
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