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交流接融器的设计计算第十三届学术年会论文集 交流接触器的设计计算 陈绍魁 天水长城电器集团公司 甘肃天水7 4 1 0 1 8 摘要 论述了交流接触器的设计计算 包括接触器触头和电磁系统的设计计算 接触器的动态特性的 计算和测试及交流接触器的特殊部分短路环的几个计算方法 给出了根据大量实际测量和计算的设计曲线 和没计实践的数据 关键词 交流接触器 触头 电磁系统 动态特性 短路环 0 引言 研制接触器新产品到目前为止 设计计算方 法还不能准确地达到预期的目的 这是因为接触 器工作大多数为暂态和动态过程 即过渡过程 如 电弧的分断 电磁场的作用 接触电阻等 目前 国内新接触器的设计采取类比方法较 多 把先前的各种型号的接触器进行分析试验 从 而找出一定规律 参照设计 本文针对额定电流8 0A 以下小容量的交流 接触器没计的有关问题 根据一定的试验曲线 提 供有关设计计算方法 以供产品设计开发和试验 研究参考 1 接触器触头的设计 1 1 触头银合金用量的确定 1 1 1用试验方法确定触头磨损规律 对双断点接触器进行电寿命试验 确定在给 定的实验电流下的触头磨损率 即消耗1m m 3 的 银接触器的分断次数 试验电流取接触器的额 定电流 n 负载类型取A C 3 和A C 4 见表1 表1A C 3 和A C 4 时的电流 收集各种规格和各种型号的接触器 进行试 验 记录有关数据 把实验数据以最小平方差方法处理 画出曲 线 并找出相应的函数关系式 即 叼 朋 1 式中 7 单位体积银的分断次数 7 欠 m m 3 卜系数由实验曲线确定 a 幂指数由实验曲线确定 式 1 即为磨损率随电流的变化规律 把实验数据用计算机处理 按最小平方差原 理 绘出曲线 并计算出K 和a 对于电压3 8 0V 的A C 3 负载 实验得出曲线 为 叼 2 1 0 6 一1 r 4 3 9 2 亦即磨损率 以额定电流的一1 4 3 9 次幂下降 其曲线如图1 所示 通过试验可得出 接触器触 头磨损以分断电流的2 2 次幂上升 对于电压3 8 0V 的A C 4 负载时 得出 7 51 3 4 1 0 3 r 1 7 1 3 这时磨损率是以额定电流的一1 7 1 次幂下降 曲 线如图2 所示 接触器触头的磨损以分断电流的 2 1 次幂上升 A C 3 和A C 4 两种负载情况 结果之所以不同 主要是 A C 4 闭合时磨损相对较大 A C 4 低 电压时分断磨损较强 对于A C 3 电寿命机械现 象影响显著 1 1 2 电寿命与额定电流的关系 用试验方法 同样可以确定A C 4 和A C 3 电寿 命与额定电流之间的关系式 A C 4 负载3 8 0V 电寿命为 4 1 7 1 0 5 n 圳 4 A C 3 负载3 8 0V 电寿命为 一1 0 3 第十三届学术年会论文集 交流接触器的设计计算 l K 图1A C 3 电寿命与额定电流的关系曲线 3 4 6 5 1 0 6 n 0 3 5 1 0g c m 3 1 1 3 计算每极触头的用银量 给定电流等级和要求达到的电寿命次数 可 根据式 2 或 3 计算出每极需用银量为 N r I N 2X1 0 6 1 9 3 9 6 式中 为每极所需用银量 m m 3 由式 6 可得出每极所需银的质量为 m A s N r I P N 2 1 0 6 一 4 3 9 x P 7 式中 P 为触头银合金的密度 如A g C d O 密度P 1 0 4 一 式 6 和 7 是对于A C 3 负载的 对于A C 4 负载 把式 3 代人即可 根据公式可以计算出两种负载下触头磨损率 和每极用银量 其结果如表2 所示 计算出来的银量 再考虑一个安全系数 例如 取1 2 最后就得出每极实际用银量 银合金的选用 可根据电流规格和合金的特 性选择 A g N i l 0 电阻率低 抗磨损差 适用于小 交菇攫 触器的设计计算第十三届学术年会论文集 l 氏 图2A C 电寿命与额定电流的关系曲线 表2 两种负载下触头磨损率和每极用银量 电流规格 A g C d O 抗磨损好 但电阻率较高 适 用于大电流规格 1 2 触头的力与作用 1 2 1 触头压力和接触电阻 接触器触头在接触时 受触头压力作用 必然 产生变形 把这变形点称为接触斑点 见图3 接 触斑点的大小与触头材料硬度和压皱系数有关 触头材料的硬度一般为5 0 1 2 0 H V 接触斑点 1 0 5 第十三届学术年会论文集交流接触器的设计计算 一点夕 蚕三点夕 图3 接触斑点 面积为 S F H I T E L 2 8 式中卜触头压力 卜触头材料压皱系数 o 触头斑点半径 若已知接触斑点大小 则可计算出触头在给 定触头压力下的接触电阻 R p 4 a p 4 竹日 9 式中R 触头接触电阻 p 触头材料电阻率 式 9 可以化简为 R K 仃 1 0 式中 K p 丽一3 1 0 以D 系列8 0A 为例 F 2 5N 则得 R 一0 2m O 接触电阻并不是常数 它随电流的增加稍有 变化 当电流上升时 接触压降以图4 所示曲线上 升然后出现平台值 这时触头材料熔化 接触压降 不再随电流增加而上升 当电流降下时 接触压降 按另一条曲线下降 图4 接触压降曲线 在设计制造中 要避免尖点接触 这种接触会 1 0 6 使电流束过于集中 如图5 所示 容易使触头产 生熔焊 图5 尖点接触产生的电流柬 1 2 2 触头压力 接触器在闭合时 触头问产生闭合力 通过 试验 找出其随电流变化的规律 通过对现有接触 器的试验测得每极间的闭合力 对直式触头为 F 0 0 1 3 5 f 9 1 4 1 1 对J 型触头则为 F 0 0 0 0 4 1 1 1 5 6 1 2 式中 F 为触头问闭合力 N 为接触器额定电 流 A 该力随电流的变化可画出曲线如图6 所示 1 2 3 闭合能力 通过试验可找出产品的闭合能力与极间闭合 力的关系 闭合能力是以闭合力的K 次幂变化 的 K 与触头形状有关 对于直式触头K 0 8 6 9 对于J 型触头K 0 9 6 6 即有 直式触头 P 2 2 4 F o 鲫 1 3 J 式触头 P 1 2 7 F o 9 6 6 1 4 式中 P 为产品闭合能力 A F 为极间闭合力 N 闭合能力与闭合力的图如曲线图7 所示 闭 合能力与触头间的电动斥力有关 电动斥力大小 影响闭合能力 电动斥力是触头系统尺寸和接触形式的函数 对于双断点触头系统 见图8 端头电动斥力为 凡 2 订 l n 笋 1 5 式中 F 为电动斥力 为触头所通过的电流 D 为触头直径 交旒接触器的设计计算 第十三届学术年会论文集 l K 图6 闭合力与额定电流的关系曲线 尖点接触产生的的尖点接触斥力为力下降 F 1 0 7 2I n D 2 a 1 6 闭合能力是动态参数 它小于最大闭合电流 式中 只为尖点接触斥力 应以数理统计方法规定 电动斥力为两部分斥力和为 1 3 触头几何尺寸计算及触头参数 耻民 几 2 小l n 等卜L3 吸点忌篙墨触电阻反岍触头压力 1 0 f l n D 2 1 7 平方根 把式 1 0 改写为 由式 1 7 可见 当 增加F R 增大 这时闭合R K l F 1 8 能力就下降 反之 则上升 但这时会引起分断能为区分起见 K 变成K 一1 0 7 第十三届学术年会论文集 交流接融器的设计诗算 h R 丑D d 田巳 匠 I 皿 妒 j tP 7 牛 jI 7 9 彳O j s 7i 叫争 F 压缩力 b 1 图7 闭合能力与闭合力的关系曲线 图8 双断点触头系统 为保证足够的闭合能力 触头压力至少应等 于触头间电斥力 从式 1 7 可得 一1 0 8 一 F F R K 2 2 1 9 式中 恐 u d 2 2 r I n 等 1 0 7 姚 通过持续电流的触头散耗的能量为 形 尺 K 局 2 2 0 从式 1 8 1 9 可得 如 K K 2 触头上消散的能量是通过表面交换和传导把 热消耗掉 两种散热方式均与热交换面积成正比 查悌j 缓触器的没计 产算 第十三届学术年会论文集 这样 可以取触头面积正比于额定电流 S K 1 V K P 2 1 式中 s 为触头面积 m m 2 可以通过对现有接触器进行试验 从而确定 式 2 1 中系数和幂次 s l 1 3 6 4 贮 踟 2 2 其曲线如图9 所示 为把分断电弧的能耗散掉需 要增大热交换面积5 A 图9 触头面积与额定电流的关系曲线 同样 可以得出在A C 3 负载时 最大发热电 流下 所需触头面积 5 2 0 5 6 h 9 6 1 2 3 这时触头面积与电流间关系如图l o 所示 以8 0 AD 系列接触器为例 I D 8 0A t h 1 2 5A 代入公式 2 1 得 S l 6 4m m 2 代入公式 2 2 得 S 2 26 8m m 2 1 0 9 一 妒9 l 7 j 2 第十三届学术年会论文集交流接触器的设计计算 高 发热电流A C II A 图1 0 触头面积与发热电流的关系曲线 一般情况下 取较大值 即6 8m m 2 根据式 2 1 和 2 2 可按电流规格计算出触 头面积理论值 见表3 表3电流规格与触头面积的关系 一1 1 0 1 3 2 圆片触头的厚度 根据公式 6 可以计算出触头的体积 由式 2 1 和 2 2 可得出触头的面积 则得触头厚度为 E S 2 4 式 2 4 所计算出的厚度是每极触头厚度 即 包括动 静触头厚度 但不包括银触头底部的可焊 层厚度 其厚度一般为0 3m m 根据电流规格 可计算出触头厚度 计算结果列入表4 i J 2 妒口 3 交0 卣接触器的设计计算 第十三届学术年会论文集 表4 触头厚度与电流关系 考虑到安全 实际厚度可取稍大些 如再增加 0 5m m 1 3 3 触头超行程 为使磁系统尺寸不至太大和使用合适的触头 材料 保持触头磨损为中等程度 接触器的标准超 行程取圆片动 静触头的理论厚度之和的2 3 对于直动式接触器这折算办法是较实用 其 中考虑了底可焊层 这个理论超行程很接近与额定电流的立方根 成正比的规律 即 e 0 6 3 L 2 5 用两种方法计算 结果列入表5 表5 触头超行程与电流关系 电流规格 A 1 22 64 06 38 0 2 3 E 理论超行程 1 2 7 1 7 22 1 22 6 92 8 0 e o 6 3 厄 1 3 71 7 52 0 52 3 92 5 8 超行程随额定电流的变化曲线如图1 1 所示 图1 1超行程随额定电流的变化曲线 1 3 4 触头开距 触头开距的选择要满足两点 其一要保证拉 断电弧 其二是有足够的绝缘距离 即在触头分断 后 触头间能承受线电压 根据实验结果处理 可 得出触头开距函数为 c 0 5 1 4 3 以 m m 2 6 开距与额定电流的关系曲线如图1 2 所示 用式 2 6 进行计算 结果列入表6 表6 触头开距与电流关系 对于积木式结构的接触器 因需要安装附件 或随动件 实际选取尺寸稍有变化 1 4 反力曲线 要画出反力曲线图 除已知铁芯开距 超行程 第十三届学术年会论文集交流接触器的设计计算 图1 2 开距与额定电流的关系曲线 和每极触头压力外 尚需知道反力弹簧力和装于 一 接触器附件上的附加力 f 1 4 1 使接触器活动部分复位的反力 使接触器活动部分复位的反力 主要是靠反 力弹簧产生 其应使接触器活动部分正确随动 能 抗住冲击和振动 不致产生误动作 从抗冲击出 发 要求其能承受3 倍重力加速度的冲击 即 F m 口 2 7 式中 m 为接触器活动部分的之量 o 3g 反力弹簧力应按式 2 7 考虑 1 4 2 触头压力 前面提到触头压力至少等于电斥力 即至少 要等于式 1 7 所计算的值 式 1 7 是单个值 如 果画反力曲线需乘以极数 但对于常闭触头则是 反方向 这一点画反力曲线应注意 已知触头力 反力 可根据开距作出反力曲线 图如图1 3 所示 横坐标为铁芯开距 纵坐标为反 力 S 为超行程 从e 点开始由主触头压力 假 一11 2 0e 图1 3 反力曲线图 设为3 极 则为3 倍每极压力 如果装有附件 则 应考虑它们产生的反力 图1 4 给出了反力与额定电流大小的关系曲 线 从曲线可以看出 其几乎以额定电流的幂指数 变化 接触器的分断速度 释放电压均与反力有 交流接融器的设计计算第十三届学术年会论文集 关 接触器的分断速度一般为1 n s 这与空气断 路器要求不同 空气断路器要求为6n s 假如 接触器要提高分断速度 则要增大反力弹簧力 会 引起释放电压提高 这是不希望的 图1 4 各种接触器复位力与额定电流的关系曲线 在产品设计中 考虑反力特性与吸力特性的圈电流密度 配合 应取合适的弹簧斜率 反力弹簧的斜率一般取4 一8 触头压 力弹簧的斜率取1 0 一3 0 辅助常开触头压 力弹簧斜率为1 0 2 0 辅助常闭触头压力 弹簧斜率取2 0 一4 0 根据上述参考数据 结合设计任务书 就可以确定各弹簧参数 根据这 些参数反力曲线图就很容易地画出 2 电磁系统的设计计算 2 1 电磁铁的设计计算 2 1 1 线圈电流密度和电磁感应的选取 首先从设计线圈电流密度和磁路中电磁感应 人手 装入非密封绝缘盒子中的线圈电流密度接 近于经验公式 5 5 0 3A 2 m m 2 2 8 式中 为接触器的额定电流 按式 2 8 选取线 对于线圈周围是自由空气的情况 式 2 8 中 的值可以增加3 0 电磁感应有效值 在上述第一情况时 符合经 验公式 B 脚圳 1 4 1 m 1 2 9 式中 为接触器的额定电流 而对于第二种情况 可取近似恒定值 即l 特拉 斯 2 1 2 电磁铁的效率 保持V A 接触器工作时其反力必然消耗电源能量 为 节约能源 设计必须考虑接触器电磁铁的效率 接 触器电磁铁效率可近似表示为 田 0 3 1 0 3 0 电源供给的能量为 耽 M 吸动一谢保持 2 3 1 一般吸动M 与保持谢比约等于1 0 则可保 一 13 第十三届学术年会论文集 交流接触器的设计计算 持谢表示为 附保持 2 W 9 3 2 若接触器的保持功耗与它为克服反力从电源 吸收的功率一致 即 持 刀睨 则 M 保持 2 W J 9 o 3 3 接触器的反力能量可从反力曲线上算出 假 设反力曲线如图1 5 所示 尊 压 图1 5 反力曲线 F S 3 4 式中 J s 为挖开距 3 F F 2 S 3 5 式中 S 为超行程 将弹簧的斜率系数代人式 3 4 3 5 则得 接触反力消耗能量为 形左 形 形西 凡 蜀 2 S 3 F p F p K 5 2 S 式中 K 如反力弹簧和触头弹簧系数 在设计中考虑保持似接近形匿 2 1 3 短路环效率 实验表明 在给定的释放电压下短路环的效 率随电流规格的变化规律为 a K I 3 6 为了设计电磁系统 磁极有效面积的计算可 依据接触器的反力 以下式表示 S 躯 a B 2 3 7 式中 F 为力 N B 为磁感应强度有效值 特拉 斯 a 0 6 5 S 为截面积 m 2 z o 4 1 T 1 0 70 1 1 4 一 日是在额定电压下的磁感应 其接近选择的 释放电压值占额定电压百分比的值 对于E 形铁芯 S S s 为磁路的实际铁芯 面积 对于二柱铁芯 S 1 2S 为计算环绕极面积 对于E 形铁芯 有 a 0 2 8 1 1 朋 3 8 对一n 型铁芯 有 a 0 2 1 1 6 2 1 4 铁芯窗1 2 面积 铁芯的窗口面积应该放下线圈 并能使接触 器活动部分自由活动 该面积几乎正比于实际铜 截面积 这个比例系数为常数 等于4 5 2 1 5 短路环的计算 为了获得指定的效率 两个参数的选择是主 要的 K 非环绕面积与整个极面积的比 例 一短路环电阻 蜀变化是0 2 0 3 与电磁铁有关 而r 可 表示为 r K V R 3 9 式中 尺为非环绕部分磁阻 R 一般为1 2 的系 数 根据先前产品设计给出上述系数 K 对于 E 型铁芯K 0 2 对于 型铁芯为0 3 则 R e x n S 4 0 式中e 剩余气隙E 型为0 0 2 1 1 型为0 0 1 S 非环绕面积E 型为K s 2 1 1 型为 K 1 s K 2 1 2 考虑到放短路环槽的面积 琏可取 得稍大些 以初步设计可制出模型 通过实验测量进行 调整 最后确定产品 2 1 6 试验测量 产品开发中试验测量 调整参数是必不可少 的 下面介绍几个试验测量 静态吸力特性可以采取下述方法测量 将静 铁芯固定 装上线圈 动铁芯与力传感器相连结 然后接到x y 记录仪上 如图1 6 所示 逐点变化铁芯间隙e 则可以逐点测得静态 吸力 以此测出静吸力曲线如图1 7 所示 同时 可以测得吸动电压U 吸动 该电压应为 使接触器一次吸合 而没有弹开 即在闭合过程 交流接触器的设计计算第十三届学术年会论文集 图1 6 静吸力特性测鼍示意图 1 一x y 仪2 一传感器3 一动铁芯4 线圈5 一静铁芯 F t ke e 图1 7 静态吸力曲线 中 不会有经过一次或几次断开再闭合 在设计研究中有时还要测量超行程电压 u 超行稃 其是指使触头刚刚开始接触的电压 显然 厦便 超行程 吸动o 2 2 电磁铁的计算机辅助设计 目前 电磁铁计算设计已采用了计算机辅助 设计 尤其在近些年开发了很多软件 计算精度也 很接近实际 计算是从计算吸力或力偶出发 磁路的磁导 是随衔铁的直线位移x 或角度位移0 变化 其力 的计算公式可表示为 F N I 2 2 d R d x 4 1 C N I 2 2Xd R d 0 4 2 式中 尺为气隙磁导 为求解式 4 1 4 2 通常采用两种方法 R O T E R S 方法和有限元法 2 3 线圈的设计 线圈的形状设计中一般选择正方形为好 长 方形较差 线圈与铁芯之间尺寸和位置设计中引 入一个潜入系数 该系数代表线圈在动 静铁芯中 的位置 Y P2 荔 4 3 式 4 3 代表的尺寸如图1 8 所示 从图中可以看 出 如线圈和铁芯之间位置设计配置如图1 8 a 所示 磁通绝大多数通过工作气隙 而 b 中线圈 所处位置则造成大部分磁通成了漏磁 这样的设 计不合理 所以 设计要取P 值较小为好 但如果取 y 2 勃2 1 P 4 4 则要求取值大较好 对于小规格接触器 一般使线圈的1 2 置人静 铁芯 而对于1 0 0 A 以上的大规格接触器 如F 图1 8 线圈在铁芯中地位的配置 一1 1 5 第十三届学术年会论文集交流接触器的设计计算 系列 考虑到冲击力的因素 为减少动铁芯的重 量 使线圈大部分置人静铁芯中 动铁芯可做得小 些 P 值取得较小 在设计中要研究那些因素的变化 会影响需 要控制的指标 吸动电压是必须控制好的指标 产品模型制造出后 进行模型试验 可以测得 产品吸动电压 随温度变化的曲线如图1 9 所示 l 萨 参Oo 辱D 9 O 抄踟妇t 1 V 妇 图1 9 吸动电压与线圈温升曲线 中间一条曲线为在环境温度4 0 0 C 测得 显然吸动 电压大小是与环境温度有关系的 对模型产品进 行试验 可选取产品最小的吸动电压U 吸枷 还 要验证在1 1 玑时线圈的温升 在该电压下线圈 不能过热 即温升不能超过标准规定 吸动电压受线圈本身阻抗影响 尤其对于电 流规格小的接触器影响更为显著 当环境温度升 高 和线圈本身温度升高时 吸动电压变化较大 主要原因是线圈阻抗的增大 在2 0 C 时线圈阻抗 为Z 1 8 0 7Q 而当到1 0 0 C 时 线圈电阻R 2 3 6Q 线圈电感约为0 0 5H 则Z 2 3 6 5Q 显然吸动电压要升高 假如电源供给功率为P U I 线圈功耗为 P b R 等艘 i s 式中 R 等效为线圈等效电阻 其中包括R 线圈铜 电阻 铁耗和短路环损耗 P s U z 2 4 6 式中 z R 效 L W 2 P 一P b P 电路 或 尺冬效 L 2 酽 4 群 尺2 等效 4 P R L 2 酽 一11 6 一 孵 4 7 R 等效 R 1 2 4 8 吸合功率一般为保持功率的6 1 2 倍 如图 2 0 所示 吸合 保持 图2 0 阻抗曲线 气隙 吸力与电流平方成正比 即 常数 4 9 该常数在设计中应掌握 通过测量 和气隙 e 通过计算可以得出F 尺等效 L 以及式 4 9 中的 常数 3 动态特性计算 电器的工作过程是过渡过程 所以开发产品 必须掌握它的动态过程情况 接触器的动态计 算 主要是电磁系统的动态计算 电磁系统的动态计算 是求解二阶微分方程 F m y 5 0 式中 F 为力 m 为活动部分的质量 1 d 2 x d 2 t 为 加速度 通过求解式 5 0 可得出速度和秽 位移 石 在计算时可给定尺等效 2 机械量 弹簧 力 反力曲线 活动部分的质量 m 位移量 行 程 电源量 合闸相角缈 电源频率力 在给定吸动电压时 可采用测量5 0 个数据 合闸相角不定 取其中最大值定为u 吸动戚 动态计算可得出速度v 位移X 线圈电流 b 和力 Fo 这里 F 为作用力和反作用力的差值 即 F F 电磁力一F 反力 5 1 交流接触器的设计计算第十三届学术年会论文集 动态电路的计算如下 线圈的电路方程为 U b R b b d 垂 d t 5 2 多 L I 5 3 对式 5 3 微分 得 d 痧 d t d L d t LXd l d t 5 4 将式 5 4 代入 5 2 得 U R I d L d t L d l d t 5 5 式 5 5 中 j 呻I t 4 q 1 I d L d t d L d xXd x d t 5 6 式中 x 为位移量 d x d t 为速度影 d L d x 为电感 曲线的斜率 参看图2 0 是已知量 由式 5 5 和 5 6 可得 d L d t u 一 尺 d L d xXV L 5 7 求解方程 5 7 线圈电流的动态值如图2 1 所示 1 动态曲线 四攒A 舳 2 电 j i c 曲线A 图2 l 电流动态曲线图 图2 2 为接触器闭合时的速度变化曲线 图 2 3 为力的动态变化曲线 图2 4 为 2 曲线 接触器闭合时 如发生弹眺 弹跳时间比较 长 会产生电弧重燃危险 要采取措施 减少弹跳 如加缓冲件 根据试验确定缓冲件 另外在弹簧 设计时要考虑减少弹跳时间因素 对于反力簧 弹 簧斜率系数要小 可采用塔簧 设计弹簧时要避 免弹簧在工作时压死 前边谈到触头弹簧斜率系数可取较大 在弹 簧设计时要注意弹簧谐振频率避免1 0 0H z 因为 吸力的频率为1 0 0H z 解决这个问题是应限制 时N r n s 弹簧圈数 同样的力 同样的尺寸 取最小的圈数 弹簧谐振频率可由下式求得 f 1 2 r rX 厮 5 8 式中 k 为弹簧力斜率 m 为质量 图2 5 画出了铁芯间气隙随时间变化的过程 在点1 处触头开始接触 接着一段是超行程 到点 2 铁芯开始接触即磁路闭合 接着一段是后间隙 到这时一般是没有间隙可移动 装有弹性缓冲件 其可以产生压缩变形 所以又产生另一个附加行 程 这个附加行程一般为0 2 0 6m m 该值不能 大 大会引起弹跳 显然其大也会导致弹簧压死 一1 1 7 1 1 1 r 1 1 1 j 1 r 0 矗 n 择 湾 n 船 蝴 拈 l t 撇 雠 雌 疆 1 r 第十三届学术年会论文集交流接触器的设计计算 I 1 l l 一J l 2 一 l 犍J 5 l ll i l l o 5 j t e j t J l 蛾J 辅l 善 1 4 2 I 一 l l 群 黼j t 1 1 8 一 图2 2 接触器闭合速度变化曲线 萱l 僻 I1 2 HI 1 iI i l l 知帕射磐壮蚺矗 j I 打稚 h 时间 珀s 图2 3 吸力动态变化曲线 一一 篡一嘴 m一 一一一 一 交流接触器的设计计算 第十三届学术年会论文集 图2 4F 1 2 曲线 所以接触器缓冲件要经过试验 选择合适的缓冲 件 能减少冲击且附加行程不过大 使接触器在尽 量小的弹跳时间里闭合 磁路闭 图2 5 闭过程气隙随时间的变化 由于计算技术的发展 使动态特性计算方便得 多 并可以优化设计 使设计方案达到任务书的要 求 同时通过与试验特性的比较 确定优化方案 4 结语 由于现代技术大发展 计算技术 传感技术 模拟技术 仿真技术和虚拟技术的应用 现代开发 手段的应用 使得产品开发周期大大缩短 开发成 本下降 市场应变能力增强 有论文专门阐述这 方面的技术心 3 基本的设计计算方法没有大的 变化 但使用现代技术和手段 使开发工作更快 捷 更准确 更方便 使电器产品开发出现了新 局面 参考文献 1 王其平 电器电弧理论 M 北京 机械工业出版 社 1 9 9 1 2 H C R o t e r s E l e c t r o m a g n e t i cD e v i c e M N e wY o r k J o h nW i l l ya n dS o nI n cL o n d o n 3 陈德桂 童伟雄 虚拟样机成为开发新型低压电器 的关健技术 C 电工技术学会低压电器专业委 员会第十一届年会 4 李兴文 陈德桂 童伟雄 低压朔壳断路器中电动斥 力的数值分析及实验研究 C 电工技术学会低 压电器专业委员会第十二届年会 一1 1 9 交流接触器的设计计算交流接触器的设计计算 作者 陈绍魁 作者单位 天水长城电器集团公司 甘肃 天水 741018 相似文献 10条 相似文献 10条 1 会议论文 刘冬英 影响交流接触器触头熔焊的主要因素 2007 阐述了影响交流接触器触头熔焊的几个主要因素 即触头压力 触头材料 触头振动及触头接触电阻等 并通过新型大容量交流接触器TJ40 1000A的 触头系统设计 接通和分断能力试验来说明这几个因素的重要性 2 期刊论文 纽春萍 陈德桂 李兴文 刘颖异 戴瑞成 Niu Chunping Chen Degui Li Xingwen Liu Yingyi Dai Ruicheng 交流接触器触头弹跳的仿真及影响因素 电工技术学报2007 22 10 交流接触器在接通电路时 动触头产生的弹跳不仅影响系统的性能 而且降低接触器的电寿命 本文建立了接触器闭合过程的动态数学模型 利用 ADAMS软件的用户自编程实现了闭合过程的机械运动方程 电磁场方程和电路方程的耦合求解 并采用泊松模型处理了触头和铁心的接触约束 实现了对接 触器动态全过程和触头弹跳的仿真分析 在此基础上研究了合闸相角 触头弹簧参数和线圈电压对动触头弹跳的影响 通过实验对计算结果进行了验证 为 研究接触器的动态特性和触头弹跳提供了途径 3 期刊论文 王命梅 许志红 WANG Mingmei XU Zhihong 基于ANSYS的智能交流接触器触头系统设计 低压电器 2007 21 根据智能交流接触器的特点 采用三维电磁场计算软件ANSYS 运用APDL语言 以VC 为编程工具 对交流接触器触头系统进行分析与计算 针对分断过 程 微电弧能量 小电弧的特点 通过分析小电弧区域的电磁场分布 电弧受力大小 栅片放置位置等情况 寻求合适的新型智能交流接触器触头系统结构 和智能控制方案 为产品化奠定基础 4 期刊论文 胡放鸣 一种交流接触器触头参数自动测量系统 吉林化工学院学报2001 18 3 提出了一种根据交流接触器力 位移静态特性曲线测量交流接触器触头机械参数的原理 并根据此原理设计了一种利用单片机系统实现自动测量交流 接触器触头机械参数的系统 5 学位论文 李洁 交流接触器触头动态响应的模糊综合评判技术 2006 交流接触器是电力拖动和自动化控制系统中不可缺少的量大面广的低压电器产品 作为电机控制电路中应用最多的开关器件 使用中其损坏大多出 自于触头烧蚀 在接触器吸合 断开瞬间 触头闭合时产生的弹跳 触头分断时产生的电弧等问题会降低交流接触器使用寿命 可见 触头作为电器的 执行部分 其工作好坏直接影响开关电器的质量和性能指标 鉴于以上情况 本论文以CJ20 25 型交流接触器为研究对象 利用光机电接触器动态性能测试装置 获取与交流接触器主要性能 电寿命 机械寿 命及接通能力 密切相关的参数 针对交流接触器吸合的动态过程 对交流接触器触头动态响应进行模糊综合评判 论文首先介绍了模糊数学中的模糊综合评判法的基本概念 阐述了模糊综合评判法的思想和具体步骤 其次 分析了交流接触器的动态特性 对于一定结构尺寸参数的交流接触器 其动态特性取决于电源电压接通时刻的合闸相角 基于此理论基础 构造了反映触头动态响应的模糊性 综合性 多层次性的评判模型 并确定了模糊综合评判的评价指标隶属函数 隶属度的数值算法 对不同合闸相 角下的触头动态响应进行了模糊综合评判 确定了最佳合闸相角 最后 用C 语言设计了模糊综合评判计算软件程序 并举例给出实现方法 本文提出的模糊综合评判模型 满足实际工作对实用性 合理性 简便性的需求 研究成果对于控制改善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 6 期刊论文 胡放鸣 一种交流接触器触头参数自动测量系统 吉林化工学院学报2001 18 2 本文提出了一种根据交流接触器力 位移静态特性曲线测量交流接触器触头机械参数的原理 并根据此原理设计了一种利用单片机系统实现自动测量 交流接触器