推挽式双稳态电子过载继电器的研制

摘要

过载保护继电器属于保护类电器，一般与接触器相配合，主要用于实现电动机的过载保护，是低压控制系统中不可缺少的基本元件之一。电子过载继电器相比与热过载继电器具有动作灵敏、准确、功耗低等优点。因而有必要开发一种结构简单，动作可靠的电子过载继电器，以满足市场需求。
　　本篇论文结合国内外电子过载继电器中的电磁机构，对单稳态电磁铁、双稳态电磁铁的磁路和动作过程进行了分析、研究，并确定采用推挽式双稳态电磁铁作为执行机构，同时制定了相应技术要求。通过对推挽式双稳态电磁铁的磁路和受力情况的分析，得出了电磁铁的机械反力及永磁保持力，并设计出了磁路中主要零件结构尺寸，同时通过磁路法对电磁铁磁路进行了等效处理、采用磁场分割法计算了气隙磁导，得出了永磁体尺寸和线圈参数。在此过程中，对永磁体进行了研究，为永磁体计算提供相应理论依据。另外进行了产品样机的试制工作、产品的计算机辅助设计和产品图样设计、完成样机试制。通过对样机进行机械特性、电气特性的测试，振动试验、电寿命试验和温升试验等项检验，证明推挽式双稳态电子过载继电器达到了产品设计要求。说明了电磁铁的设计是合理的，设计精度是可行的，设计方法能够满足产品工程设计精度要求。
　　推挽式双稳态电子过载继电器的研制和样机的相关试验，证明电子过载继电器的电气性能、抗振性、寿命等主要技术指标达到了标准的要求，设计符合产品技术条件的要求，达到预期的目的。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 过载保护继电器的应用及发展

1．2．1 热继电器的动作原理及特点

1．2．2 电子过载继电器的动作原理及特点

1．2．3 国内外电子过载继电器的发展

1．3 课题研究的现状

1．4 课题研究的目的和意义

1．5 本文主要研究内容

第二章 永磁电磁机构的工作原理及等效磁路分析

2．1 概述

2．2 永磁电磁铁分类

2．2．1 单稳态永磁电磁铁

2．2．2 双稳态永磁电磁铁

2．2．3 永磁电磁铁线圈连接方式

2．3 永磁电磁铁工作原理

2．3．1 单稳态永磁电磁铁工作原理

2．3．2 双稳态永磁电磁铁工作原理

2．4 单稳态、双稳态永磁机构的主要差别

2．5 推挽式双稳态永磁机构工作原理及等效磁路分析

2．5．1 推挽式双稳态永磁机构工作原理

2．5．2 推挽式双稳态永磁机构等效磁路分析

2．6 本章小结

第三章 推挽式双稳态电磁铁磁系统设计

3．1 电子过载继电器的主要技术要求

3．1．1 电子过载继电器的主要技术要求

3．1．2 影响电磁机构的接触参数

3．1．3 电磁系统磁性材料的选择

3．2 推挽式双稳态永磁机构受力分析

3．3 反力特性计算

3．4 脱扣、正常保持位置永磁力矩设计

3．5 推挽式双稳态电磁铁主要部件尺寸确定

3．5．1 铁心尺寸确定

3．5．2 衔铁尺寸确定

3．6 气隙磁导计算

3．6．1 气隙磁导分析

3．6．2 气隙磁导计算

3．7 永磁体设计

3．7．1 永磁材料的介绍

3．7．2 永磁材料特性

3．7．3 永久磁铁的等效处理

3．7．4 永磁体外形尺寸计算

3．8 线圈的设计

3．8．1 线圈参数确定

3．8．2 线圈参数计算

3．9 本章小结

第四章 样机试验

4．1 推挽式电磁铁吸力特性测试和比较

4．2 线圈温升试验

4．3 耐振性试验

4．4 电寿命试验

4．5 本章小结

第五章 结论

致谢

参考文献