270V直流大功率继电器电磁系统的设计与优化

【摘要】: 随着现代航空航天模型的发展，高压大电流继电器的应用范围越来越广，需求也越来越大. 特别是，270V系统电压平台广泛用于空间站和第四代飞机. ，空中客车等. 但是直流大功率继电器，由于在断开负载时高压和大电流继电器的强烈电弧消融，继电器的使用寿命已成为实际应用过程中遇到的最常见问题. 轻微的移动或阻塞严重的断开过程中的现象会影响继电器的寿命，甚至导致继电器立即烧毁. 目前，主要优质产品，对自主研发的需求日益迫切. 在对电磁系统现有结构进行综合分析的基础上，根据反力特性确定了270V / 200A大功率继电器电磁系统的总体设计直流大功率继电器，建模和参数. 诸如负载，电气寿命，环境指标等因素. 优化研究. 在分析大功率继电器现有产品电磁系统特性的基础上，给出了电磁系统的总体设计，给出了电磁系统的结构，提出了永磁系统的结构. ，解释了这两种结构的工作原理，并等效磁路模型通过磁路法和麦克斯韦电磁力公式计算出电枢所承受的吸力，并对吸力和反力特性进行匹配以确定电磁系统的最佳方案. 根据电磁系统的最佳方案结构，建立了二维有限元模型，并通过磁场法对电磁系统的静态特性进行了仿真，初步验证了继电器是否能够可靠地拉入继电器. 在电压下并在释放电压下释放；分析涡流的影响要建立动态特性计算的数学模型，考虑涡流的影响，给出一种动态特性磁场的仿真方法，计算电磁系统的动态特性，并比较和分析考虑涡流效应而不考虑涡流效应. 基于静态和动态特性仿真方法，对电磁系统的参数进行优化. 首先，根据静态吸力反应特性确定参数优化设计的目标函数；分析影响目标函数的电磁系统主要参数中的单个参数，以确定对优化目标影响更大的关键参数；然后采用内外表法，通过正交试验设计优化电磁系统参数的设计，根据方差的信噪比分析确定对产品质量特性有重大影响的设计参数. 每个参数的最佳中心值；最后通过动态特性仿真和初始样本对模型进行验证.

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