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自动转换开关是在正常电源出现故障时将负载电路自动转换到另一个电源的电器。为了使自动转换开关正常工作,必须要保证自动转换开关的电磁机构可靠地吸合,这就要求吸力特性和反力特性之间实现良好配合。近年来,低压电器产品开发手段更加具有现代化特征,随着有限元分析技术的不断突破,国外已经研制开发了许多比较成熟的产品,本文对自动转换开关电磁机构的特性仿真就是通过ANSOFT公司的Maxwell3D软件进行的,该软件有专门的模块用于三维电磁场仿真。本文是基于PC级100A自动转换开关的螺管型电磁机构展开的,该电磁机构是由静铁心、动铁心、线圈、反力弹簧等构成的。本文应用Maxwell3D软件对上述自动转换开关的电磁机构进行了静态和动态的仿真分析。具体工作如下: (1)静态特性仿真分析 首先,利用Maxwell3D软件对电磁机构的实体进行建模;然后设置模型材料属性和边界条件的加载;再对模型进行网格剖分;最后,分别计算不同电流,不同气隙时电磁机构的静态吸力,得到吸力特性和静态的电磁场分布。 (2)动态特性仿真分析 利用Maxwell3D的瞬态场分析模块对自动转换开关电磁机构进行动态特性仿真,在瞬态场分析模块中,生成的模型中只能有一个运动部件。按照动态仿真的软件流程,得出自动转换开关动态电磁吸力反力与时间、气隙与时间、速度与时间的关系,并进行了具体分析。最后,通过工作气隙和线圈匝数两个参数的变化,分别进行了动态特性仿真,并将仿真结果进行了对比分析,选取了比较合理的参数来确定改进方向。 经过以上两方面的分析可知:对自动转换开关电磁机构进行静动态特性的仿真分析完全可以采用Maxwell3D软件的电磁场有限元分析模块来进行,在仿真过程中可以模拟出真实的工作环境。如此一来,在产品设计改进中或者样机制作前,能够精确的了解电器产品的主要性能,减少样机制作的重复过程,进一步缩短产品的开发周期,进一步提高产品的技术性能指标,进一步降低试验验证的费用,都具有实际意义。