Suzhou Electric Appliance Research Institute
期刊號： CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

SUBSCRIPTION MANAGEMENT

發(fā)行征訂

首頁 >> 發(fā)行征訂 >> 征訂方式

雙線圈電磁繼電器建模與矢量磁場測量分析

來源：電工電氣發(fā)布時間：2024-05-08 08:08瀏覽次數(shù)：341

雙線圈電磁繼電器建模與矢量磁場測量分析

李國全1，李陽洋2，李文華2
(1 開灤能源化工股份有限公司，河北 唐山 063018；
2 河北工業(yè)大學(xué) 電氣工程學(xué)院，天津 300401)
 
    摘 要：雙線圈電磁繼電器的電磁系統(tǒng)是電能和機械能相互轉(zhuǎn)換的媒介，為實現(xiàn)更理想的能量轉(zhuǎn)換和分布效果，需要模擬和分析磁場能量的分布情況。結(jié)合三維建模軟件和電磁場有限元分析軟件，對雙線圈繼電器進行仿真研究，測試中測量裝置采用柔性協(xié)作機器人和三軸高斯計，用相應(yīng)的模具固定繼電器。編寫控制機械臂的腳本程序，使其帶動高斯計圍繞被測繼電器按照指定路徑運動，實時采集位置信息和磁場信息，實現(xiàn)路徑坐標(biāo)系和繪圖坐標(biāo)系的虛實合一，將機械臂仿真及運行路徑的坐標(biāo)系和上位機空間磁場強度分布繪圖坐標(biāo)系實現(xiàn)坐標(biāo)一一對應(yīng)，測量出繼電器三維矢量磁場強度。對比仿真得到的磁感應(yīng)強度數(shù)據(jù)與測量得到的數(shù)據(jù)，驗證了仿真計算的真實可靠性。
    關(guān)鍵詞： 電磁繼電器；雙線圈；有限元分析；矢量磁場測量
    中圖分類號：TM153+.1 ；TM581.3     文獻標(biāo)識碼：A     文章編號：1007-3175(2024)04-0060-05
 
Modeling of Dual-Coil Electromagnetic Relays and Analysis of
Vector Magnetic Field Measurements
 
LI Guo-quan1, LI Yang-yang2, LI Wen-hua2
（1 Kailuan Energy Chemical Co., Ltd, Tangshan 063018, China;
2 School of Electrical Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China）
 
    Abstract: The electromagnetic system of the dual-coil electromagnetic relay is the medium for the mutual conversion of electrical energy and mechanical energy, and in order to achieve a more ideal energy conversion and distribution effect, it is necessary to simulate and analyze the distribution of magnetic field energy. In this paper, the three-dimensional modeling software and electromagnetic field finite element analysis software are combined to simulate the dual-coil relay, and the measuring device adopts a flexible collaborative robot and a three-axis Gaussmeter to fix the relay with the corresponding mold. Write a script program to control the robotic arm so that it drives the Gaussmeter to move around the relay under test according to the specified path, collect realtime position information and magnetic field information, realize the virtual and real integration of path coordinate system and drawing coordinate system, make the coordinate system of the simulation and operating path of the robot arm and the coordinate system of the spatial magnetic field strength distribution drawing of the host computer are corresponded to each other, and then three-dimensional vector magnetic field strength of the relay is measured. The magnetic induction intensity data obtained by simulation and the measured data are compared to verify the authenticity and reliability of the simulation calculation.
    Key words: electromagnetic relay; dual-coil; finite element analysis; vector magnetic field measurement
 
參考文獻
[1] 蘇偉龍，許志紅.高壓直流繼電器電磁系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計[J].福州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2021，49(3) ：343-351.
[2] 李駿，鄧海龍，舒?zhèn)ケ?，? 汽車起動機電磁場有限元仿真[J]. 計算機仿真，2020，37(4) ：98-101.
[3] 楊文英，郭久威，王茹，等. 繼電器電磁機構(gòu)電磁-熱耦合模型建立與計算方法[J] . 電工技術(shù)學(xué)報，2017，32(13) ：169-177.
[4] 鄭育鑫，范興明，張鑫，等. 磁保持繼電器電磁驅(qū)動力建模分析及其優(yōu)化設(shè)計[J] . 計算機仿真，2022，39(5) ：283-287.
[5] 向洪崗，陳德桂，李興文，等. 基于三維磁場分析建立電磁鐵等效磁路的研究[J] . 西安交通大學(xué)學(xué)報，2003，37(8) ：808-811.
[6] 王賓， 陳金學(xué)， 肖斌， 等. 三維有限元分析在直流電磁鐵優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用[J] . 機電元件，2016，36(2) ：30-32.
[7] 王帥. 電磁比例換向閥性能測試實驗臺的設(shè)計與研究[D].武漢：武漢工程大學(xué)，2017.
[8] 吳先紅，宋俊材，王驍賢，等. 基于雜散磁場感知與 NBCNN-LSTM-Attention 深度回歸建模的永磁直線電機氣隙磁密測量研究[J] . 儀器儀表學(xué)報，2023，44(7) ：305-314.
[9] 雪原，石曉晶，崔艷麗. 智能三維磁場強度測量儀的設(shè)計[J]. 電子測量技術(shù)，2012，35(2) ：17-19.
[10] LI Z, ZHAO S, YU J, et al.Research on Magnetic Field Measurement System Based on Distributed Magnetic Field Sensing and Numerical Integration Method[J].IEEE Transactions on Applied Superconductivity，2018，28(3) ：1-5.
[11] 鮑光海，王金鵬. 基于 MATLAB GUI 的小型直流繼電器多物理場仿真平臺開發(fā)[J]. 南昌大學(xué)學(xué)報(工科版)，2022，44(3) ：289-296.
[12] 朱方悅. 麥克斯韋方程組的簡單概述及應(yīng)用[J]. 中國新通信，2018，20(15) ：230-231.
[13] 王海龍，樊薇薇，翟國富，等. 航天電磁繼電器機械虛擬樣機系統(tǒng)的開發(fā)[J]. 機電元件，2007，27(4) ：3-7.
[14] 任萬濱，梁慧敏，王其亞，等. 微機械電磁繼電器三維磁場分析及其電磁系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計[J]. 中國電機工程學(xué)報，2006，26(6) ：151-156.
[15] 季翔宇. 基于 Ansoft Maxwell 的鼠籠型三相異步電機有限元分析[J]. 機電工程技術(shù)，2019，48(3) ：98-101.