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2016-11-28 閱讀(911)
PILZ電磁繼電器功能模塊的電磁敏感性研究
PILZ電磁繼電器具有靈敏度高、功耗低、體積小、質(zhì)量輕、轉(zhuǎn)換深度大等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空航天、武器裝備以及工業(yè)控制等領(lǐng)域，是電力電子、通訊信息、遙控檢測(cè)系統(tǒng)中的重要元器件。而PILZ電磁繼電器功能模塊則是將兩組或多組獨(dú)立的繼電器結(jié)構(gòu)密封在同一殼體內(nèi)以完成特定功能，其電磁兼容性問題的研究是保證系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵。以往針對(duì)PILZ電磁繼電器的電磁兼容分析多采用試驗(yàn)方法，缺少理論模型，且常把PILZ電磁繼電器作為干擾源進(jìn)行分析，而對(duì)其本身抗電磁干擾性能的研究工作很少。
PILZ電磁繼電器功能模塊的電磁敏感性研究 目前國(guó)軍標(biāo)亦未對(duì)PILZ電磁繼電器的電磁兼容性提出要求，這為武器系統(tǒng)中由繼電器引發(fā)的電磁兼容性問題埋下隱患。此外，繼電器生產(chǎn)廠家產(chǎn)品手冊(cè)上也未明確給出電磁兼容指標(biāo)。因此，以某型號(hào)PILZ電磁繼電器功能模塊為例，研究其內(nèi)部?jī)衫^電器之間的電磁干擾問題，及其受到外部磁場(chǎng)和傳導(dǎo)干擾情況下的理論建模問題，并定量分析各種干擾對(duì)繼電器功能模塊的影響。首先，建立了拍合式PILZ電磁繼電器功能模塊動(dòng)態(tài)特性數(shù)學(xué)模型，針對(duì)功能模塊三種典型內(nèi)部結(jié)構(gòu)和不同工作狀態(tài)，從吸合力矩、吸合時(shí)間，以及串?dāng)_磁場(chǎng)對(duì)另一銜鐵產(chǎn)生的干擾力矩三個(gè)方面，定量分析給出了兩繼電器之間的電磁干擾情況，并通過實(shí)驗(yàn)證明了模型的正確性。為提高工作效率，提出了基于等效磁路法的繼電器功能模塊內(nèi)部干擾快速分析方法。該方法能有效給出兩繼電器之間的干擾力矩，且較有限元法省時(shí)，具有較高的實(shí)用價(jià)值。然后，針對(duì)PILZ電磁繼電器功能模塊受外部磁場(chǎng)干擾的問題，提出了外部磁場(chǎng)干擾下的繼電器電磁系統(tǒng)建模和分析方法，確定了PILZ電磁繼電器功能模塊受磁場(chǎng)干擾的zui敏感方向，并研究了該敏感方向上恒定和工頻干擾磁場(chǎng)對(duì)其動(dòng)靜態(tài)特性的影響，得到不同工作狀態(tài)下繼電器承受外部干擾磁場(chǎng)的臨界值，以及銜鐵所受電磁力矩、吸合時(shí)間、吸合速度、線圈電流等參數(shù)隨磁場(chǎng)變化的規(guī)律。其次，建立傳導(dǎo)干擾的PILZ電磁繼電器功能模塊數(shù)學(xué)模型，通過分析傳導(dǎo)干擾對(duì)功能模塊工作特性的影響，得到了功能模塊在四種傳導(dǎo)干擾下的工作特性變化規(guī)律。研究表明，浪涌和短時(shí)中斷對(duì)PILZ電磁繼電器功能模塊的影響zui嚴(yán)重；尖峰干擾和電壓跌落程度較強(qiáng)時(shí)，也會(huì)對(duì)繼電器產(chǎn)生較強(qiáng)干擾。zui后，為解決繼電器電磁敏感性測(cè)試的多樣性、復(fù)雜化問題，研制了繼電器功能模塊電磁敏感性的網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了恒定和交變磁場(chǎng)發(fā)生器及尖峰電壓發(fā)生器，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了之前理論建模和分析結(jié)果的正確性。對(duì)于提高PILZ電磁繼電器功能模塊的設(shè)計(jì)質(zhì)量、電磁兼容指標(biāo)和可靠性指標(biāo)具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值，其關(guān)鍵技術(shù)可推廣應(yīng)用到其他類似結(jié)構(gòu)的電器開關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。
