电磁继电器触簧系统回路电阻的仿真分析

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.09.009

电器与能效管理技术 ›› 2021, Vol. 0 ›› Issue (9): 56-61.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.09.009

电磁继电器触簧系统回路电阻的仿真分析

赵紫恩, 张超, 任万滨

哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院, 黑龙江哈尔滨 150001

收稿日期:2021-04-08 出版日期:2021-09-30 发布日期:2022-01-25
作者简介:赵紫恩(1997—),女,硕士研究生,研究方向为接触电阻的仿真分析。|张超(1993—),男,博士研究生,研究方向为电接触可靠性分析技术。|任万滨(1977—),男,教授,博士生导师,研究方向为电接触理论与材料测评技术。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51777039)

Simulation of Contact Resistance for Flexible Spring Components Within Electromagnetic Relays

ZHAO Zien, ZHANG Chao, REN Wanbin

School of Electrical Engineering and Automation,Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China

Received:2021-04-08 Online:2021-09-30 Published:2022-01-25

摘要/Abstract

摘要：

电磁继电器触簧系统的回路电阻是反映电接触可靠性的关键参数。应用COMSOL Multiphysics 商用有限元软件完成了触簧系统机械接触和电接触过程的仿真,得到了接触应力与电流线分布,进而确定了触簧系统的回路电阻特性。通过与实验结果对比,验证了仿真分析方法的正确性。最后,分析了触点曲率半径和簧片长度对接触压力和回路电阻的影响。所得的结论可直接用于电磁继电器触簧系统的优化设计。

关键词: 电磁继电器, 触簧系统, 有限元仿真, 接触压力, 接触电阻

Abstract:

Contact resistance is an important parameter for electrical contact reliability of flexible spring components widely used in electromagnetic relays.In this paper,the coupled mechanical-electrical field simulation of the typical bridge-type structure is conducted by the commercial software COMSOL Multiphysics to obtain the distributions of the contact stress and electrical current lines.Thus,the variations in contact resistance as a function of contact displacement is determined.The simulation results agree well with the experimental results.Finally,the effects of the curvature radius of the movable contact and the flexible spring length on the contact force and contact resistance are further analyzed.The conclusions could be directly applied to the optimal design of the spring component in the electromagnetic relay.

Key words: eectromagnetic relay, spring component, finite element simulation, contact force, contact resistance

中图分类号:

TM581.3

赵紫恩, 张超, 任万滨. 电磁继电器触簧系统回路电阻的仿真分析[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(9): 56-61.

ZHAO Zien, ZHANG Chao, REN Wanbin. Simulation of Contact Resistance for Flexible Spring Components Within Electromagnetic Relays[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2021, 0(9): 56-61.

图/表 12

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参考文献 10

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材料	电导率/ (S·m^-1)	密度/ (kg·m^-3)	弹性模量/GPa	泊松比
铍铜合金	2.49×10⁷	8 960	26.8	0.35
银氧化锡	4.17×10⁷	9 800	79.0	0.37

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电磁继电器触簧系统回路电阻的仿真分析

Simulation of Contact Resistance for Flexible Spring Components Within Electromagnetic Relays

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