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高压直流电磁继电器是一种具控制功能的电器元件,被广泛的应用于航空航天,电动汽车,国防工业等各个领域中。高压直流电磁继电器磁多用在各系统的启动电路上,由于在启动和断开过程中电路电流巨大因此系统的振动会产生电弧现象,严重时还会产生粘连的象,严重影响系统的稳定性和继电器的使用寿命。目前对于继电器的研究多集中在继电器电磁系统和电弧抑制上,而对继电器振动特性上的研究相对较少。固本文以XX型高压直流电磁继电器为研究对象,从理论模型、电磁仿真、动力学仿真和实验研究等方面,研究高压直流电磁继电器工作过程中继电器振动特性与工作稳定性的关键难题。本文首先通过对继电器的结构和工作原理的分析,建立继电器的运动学理论模型和触点间碰撞规律的数学模型,对继电器振动特性的影响因素进行筛选;建立继电器电磁系统的有限元模型,对继电器的电磁激励力进行求解,建立高压直流电磁继电器的分段运动的的动力学方程及触点间弹跳的动力学方程,得到各因素的对继电器振动特性的影响;搭建继电器运动测试实验台,提取继电器的振动特性信息,验证整机动力学模型的准确性,揭示继电器影响因素的变化规律与继电器振动特性的对应关系。通过继电器的结构和工作原理的分析可知,该型号继电器的振动主要出现在闭合过程中,最终确定继电器触点开距、超程弹簧预压力、返回弹簧预压力、U型支架宽度和磁间隙大小作为下文的研究因素。通过继电器电磁系统的有限元分析可知,在闭合过程中动铁芯受到的电磁力随着工作气隙的减小而增大,得到电磁系统的饱和电磁力为160N;通过建立电磁继电器整机的动力学,研究各因素对系统振动的影响可知,触点的开距为0.75mm时系统振动平稳,超程弹簧预压力越小系统振动最平缓且预压力为0N时系统振动最平缓,随着小弹簧预压力的增加动触点的振幅,振动次数和时间先减小后增大,最优位置出现在14mm-15mm之间,U型支架的宽度应在4.5mm-5mm内,1.8mm应为最佳磁间隙;搭建继电器运动测试实验台,对继电器振动进行实验,结果表明,实验得到规律与继电器振动特性的对应关系与仿真得到规律一致,对类似型号继电器的优化设计提供了可靠的依据。该论文有图表68幅,表28个,参考文献53篇。