晶体罩继电器抗浪涌大过载优化设计.pdf

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1、硕士学位论文（工程硕士）晶体罩继电器抗浪涌大过载优化设计OPTIMIZATIONDESIGNOFANTI-SURGEABILITYOFCRYSTALRELAYSUNDEROVERLOADCONDITION谭旭哈尔滨工业大学2018年3月国内图书分类号：TM572学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文晶体罩继电器抗浪涌大过载优化设计硕士研究生：谭旭导师：杨文英副教授申请学位：工程硕士学科：电气工程所在单位：陕西群力电工有限责任公司答辩日期：2018年3月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM572U.D

2、.C:621.3DissertationfortheMaster’sDegreeofEngineeringOPTIMIZATIONDESIGNOFANTI-SURGEABILITYOFCRYSTALRELAYSUNDEROVERLOADCONDITIONCandidate：TanXuSupervisor：AssociateProf.YangWenyingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：ShaanXiQunLiElect

3、ricCo.，LtdDateofOralDefence：March，2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology：哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要晶体罩继电器作为军用电磁继电器的典型产品，性能稳定可靠性，标准化，系列化程度较高，因其与IC的兼容性被市场大量选用且占主导地位，是继电器产品的重点发展方向。市场快速发展对继电器提出了更高的需求，现有的设计方法和生产手段已经不能与用户形成良好配套，缺少小体积大过载能力的继电器，成为发展的主要瓶颈。本文以1/2晶体罩四组转换继电器为研究对象，

4、通过采用虚拟样机技术，对其结构进行了优化，通过对影响过载因素的相关参数的研究，形成一套可行的设计优化方法，从而达到提高产品负载能力的目的。首先针对晶体罩密封电磁继电器的产品进行了摸底试验，分别进行了电气参数测试，机械参数测试和负载能力测试试验，通过对试验结果的分析，确定了产品的主要失效模式；对产品的燃弧时间，触点分断速度，触点回跳情况和负载后的触点烧蚀情况进行了分析和研究，为后续产品的优化指明了方向，为过载能力的提升奠定了基础。其次，采用有限元仿真技术对继电器电磁系统的静、动态电磁吸力特性进行准确计算，采用多体动力学分析软件ADAMS对继电器机械系统的静、动态

5、机械反力特性进行准确计算，采用ADAMS软件与Matlab/Simulink软件联合仿真的方式求解继电器动态输出特性；通过理论及仿真联合分析确定继电器存在的设计缺陷和薄弱环节，同时为后续优化提供了分析平台。然后，针对与负载相关的执行机构触簧系统进行了改进，提出了一种基于分断动能的思想，提升分断速度。同时与典型的基于反力提升速度的方案进行了对比分析。同时对电磁系统的极限能力进行了评估，分别从线圈安匝、轭铁衔铁结构尺寸等方面进行了分析。通过分析确定了改进的方案，并通过了虚拟样机技术仿真，验证了改进方案的可行性和合理性。最后，对产品改进方案进行了物理样机的装配，针对

6、装配过程中出现的电磁吸力一致性差的情况，对装配过程中影响吸力特性的因素进行了研究，得出需要重点控制衔铁的装配位置和特殊工序热处理的关键参数，才能有效的保证吸力特性的稳定。通过对改进产品进行试验，验证了改进的有效性。关键词：晶体罩继电器；仿真分析；过载能力；抗浪涌；优化设计-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractAsatypicalproductofmilitaryelectromagneticrelays,crystaldomerelayshavestableperformance,reliability,standardization,andhi

7、ghdegreeofserialization.BecauseoftheircompatibilitywithICs,theyareusedinalargenumberofmarketsanddominate.Theyarethekeydevelopmentdirectionofrelayproducts.Therapiddevelopmentofthemarketputsforwardahigherdemandforrelays.Theexistingdesignmethodsandproductionmethodscannolongerformagoodm

8、atchwithusers.Thela