永磁接触器的可靠性研究

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永磁接触器是由传统的电磁式接触器发展而来的一种新型接触器,它采用电磁操动、永磁保持的工作原理,克服了传统的电磁式接触器能耗大、工作噪声大、受电网电压影响大等缺点,且具有很好的节能效果。但是,永磁材料的性能随所处环境温度的改变而变化,随着温度的升高,磁性能逐步降低;永磁体性能变化必然会对永磁接触器的工作特性产生影响。 本文针对实验室研制的63A永磁接触器进行分析研究,介绍其结构与工作原理;然后介绍了可靠性基本理论和可靠性试验原理,从可靠性角度出发,分析了影响永磁接触器可靠性的主要因素,并重点介绍了环境因素的影响;针对环境因素中对永磁接触器可靠性影响较大的几种环境条件——温度、振动、湿度和电磁条件,根据相应的国家标准,设计了适用于实验室条件进行的试验方法;最后,考虑环境因素中对永磁接触器影响最大的温度条件以及永磁体的负温度特性,建立数学模型并进行仿真研究。 在仿真研究中,采用ANSYS和MATLAB仿真库对不同温度下的永磁接触器动作性能进行仿真,分析温度条件变化对永磁接触器工作特性的影响。基于变化的环境温度条件,分析不同温度下的永磁体静态保持力、分闸和合闸动作性能曲线。研究综合变动条件下的动作性能,如在不同的温度下,永磁接触器供电电源条件波动时的合闸性能曲线。 本文还对常温下永磁接触器动作性能进行了实验验证,仿真结果与实验结果相吻合,证明了仿真模型的正确性,为永磁接触器动作性能与可靠性进一步提高提供理论基础。
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