学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

永磁接触器设计及静动态特性分析

作　者: 杜鹏飞
导　师: 曹云东
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 电机与电器
关键词: 永磁接触器静态分析动态分析
分类号: TM572.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 59次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

永磁接触器作为一种采用电磁开合、永磁保持为工作原理的电器开关,它具有无噪声、节能和可靠性高的优点。本文对其设计方法以及静、动态特性进行研究,所做工作对推广永磁接触器在工业生产中的广泛应用有着重要的理论和现实意义,主要工作如下:以双E型单稳态结构为基础对40A永磁直流接触器进行设计,在此基础上着重研究设计磁系统的磁路。根据磁系统对控制器的要求,选择元器件,在此基础上设计一种带欠压、过压保护的永磁接触器控制电路,采用MATLAB仿真计算了分、合闸过程中的电容充放电过程。基于有限元法得到平面稳定磁场的基本方程、边值问题、永磁材料的处理方法并给出求解永磁接触器磁系统电磁力和磁链的方法以及龙格库塔法求解永磁磁系统磁路、电路和机械运动方程组的具体过程和迭代格式。建立一套基于有限元求解静态数据、机电方程耦合迭代求解动态特性的流程。计算永磁接触器的静态特性和动态特性,其中静态特性包括:永磁体单独作用下磁系统磁场分布、永磁体保持力的分析计算;动态特性包括:磁系统吸合和释放过程中的吸、反力特性以及动铁心的运动速度、行程;研究了合闸相角对磁系统动态特性的影响,并在原有的结构上对磁系统进行改造,将永磁体安放在动铁心上,从永磁体工作点的角度出发阐述这些影响的原因。计算分析结果表明所设计的40A永磁直流接触器的吸、反力特性配合合理;永磁保持可靠,分合闸时间均能满足产品需要;改造后的磁系统可以提高分、合闸速度,其永磁体的工作点优于未改造的永磁磁系统。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-17
  1.1 课题意义及应用前景  10-12
    1.1.1 意义  10-11
    1.1.2 应用前景  11-12
  1.2 课题的研究现状  12-13
  1.3 永磁磁系统的主要结构形式  13-16
    1.3.1 单稳态结构  13-14
    1.3.2 双稳态结构  14-15
    1.3.3 分离磁路结构  15-16
  1.4 本文研究的主要工作  16-17
第二章永磁接触器磁系统及控制器的设计  17-31
  2.1 永磁接触器磁系统结构模型  17-18
  2.2 E型磁系统的电磁设计方法  18-26
    2.2.1 超程和开距设计  19
    2.2.2 反力和保持力设计  19-20
    2.2.3 铁心截面面积设计  20-21
    2.2.4 永磁体以及线圈参数设计  21-26
  2.3 控制电路的设计  26-30
  2.4 本章小结  30-31
第三章永磁接触器磁系统电磁计算方法  31-44
  3.1 静态特性  31-37
    3.1.1 静态特性的计算的重要性及计算方法  31-32
    3.1.2 静态计算模型及电磁场方程  32-37
  3.2 动态特性的计算  37-43
    3.2.1 计算内容及其重要性  37-38
    3.2.2 磁系统的动态数学模型  38-40
    3.2.3 动态数学模型的求解  40-43
  3.3 本章小结  43-44
第四章静、动态特性计算分析  44-61
  4.1 静态分析  44-48
    4.1.1 E型永磁接触器的静态磁场分析  44-45
    4.1.2 永磁体与励磁电流共同作用下吸合时的磁场变化  45-47
    4.1.3 保持力的计算分析  47-48
  4.2 动态特性分析  48-53
    4.2.1 动态分析的前期准备  48-49
    4.2.2 计算结果及分析  49-53
  4.3 合闸相角对动态特性的影响  53-55
  4.4 永磁体安装位置对动态特性的影响  55-60
    4.4.1 影响结果  55-56
    4.4.2 工作中永磁体磁密的分析  56-60
  4.5 本章小结  60-61
第五章结论  61-62
参考文献  62-65
在学研究成果  65-66
致谢  66

永磁接触器设计及静动态特性分析

内容摘要

全文目录

相似论文