【技术实现步骤摘要】
电磁开关操动机构磁链及吸力特性间接测量方法
本专利技术属于电磁开关领域，尤其涉及一种电磁开关操动机构磁链及吸力特性间接测量方法。
技术介绍
电磁开关属于电力系统的基础元件，量大面广，这类电器的共同特征为：在结构上包括电磁系统及触头系统，根据电磁系统产生的电磁力来控制触头系统的通断，如：电磁继电器、电磁接触器，电磁断路器等；新兴的永磁继电器、永磁接触器、永磁断路器等永磁开关在吸合及分断过程中同样需要电磁力的配合来实现触头系统的通断，只是在电磁力的基础上叠加了永磁力，本质上也属于电磁开关的范畴。因此，电磁开关包涵范围从小容量、低电压的继电器类产品到高压、大电流的断路器类产品，应用范围涉及电力系统发电、输电、配电中的各个领域，因此对电磁开关的研究具有重要意义。电磁开关静态电磁特性的获取是实现其准确动态仿真及高性能控制的基础，然而由于电磁开关运动过程中动静铁心间气隙的变化、磁路饱和效应的影响、漏磁的分布特性、磁滞涡流损耗等因素的影响，导致电磁特性呈现高度非线性且强耦合的特征，采用常规方法难以准确获得。电磁开关静态电磁特性主要...
【技术保护点】
1.一种电磁开关操动机构磁链及吸力特性间接测量方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1：采用动铁心锁紧法及电流闭环控制对电磁开关静态磁链特性进行间接测量；步骤S2：利用测得的静态磁链特性数据求解磁共能；/n步骤S3：利用磁共能数据得到电磁开关的静态吸力。/n
【技术特征摘要】
1.一种电磁开关操动机构磁链及吸力特性间接测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：采用动铁心锁紧法及电流闭环控制对电磁开关静态磁链特性进行间接测量；步骤S2：利用测得的静态磁链特性数据求解磁共能；
步骤S3：利用磁共能数据得到电磁开关的静态吸力。
2.根据权利要求1所述的电磁开关操动机构磁链及吸力特性间接测量方法，其特征在于：所述动铁心锁紧法是将动铁心顶部端面与外部框架之间及动、静铁心气隙之间嵌入多层云母薄片，以将动铁心锁死，使动铁心位移不受电磁吸力及弹簧反力的影响；通过调整嵌入云母薄片的层数，来调节动、静铁心间气隙的大小，得到不同的动铁心固定位移。
3.根据权利要求1所述的电磁开关操动机构磁链及吸力特性间接测量方法，其特征在于：所述电流闭环控制采用电磁机构驱动电路配合高频PWM电流闭环控制实现；所述电磁机构驱动电路的交/直流输入电源经整流桥B1整流和输入电容C1滤波后得到直流电，并由MOS管S1和S2、快恢复二极管D1和D2组成PWM控制电路；电磁机构激磁线圈Coil的一端连接在MOS管S1和快恢复二极管D1之间，另一端连接在MOS管S2和快恢复二极管D2之间。
4.根据权利要求3所述的电磁开关操动机构磁链及吸力特性间接测量方法，其特征在于：当MOS管S1、S2同时导通时，电磁机构驱动电路处于励磁状态，此时电磁机构激磁线圈Coil两端电压为左正右负；当MOS管S1截止、MOS管S2导通时，电磁机构驱动电路处于续流状态，此时电磁机构激磁线圈Coil两端电压为左负右正；当MOS管S1、S2同时截止时，电磁机构驱动电路处于退磁状态。
5.根据权利要求3所述的电磁开关操动机构磁链及吸力特性间接测量方法，其特征在于：
电磁开关在运动过程中满足如下动态微分方程组：
其中：ucoil为线圈电压，icoil为线圈电流，Rcoil为线圈电阻，ψ为电磁系统磁链，Fx为电磁吸力，Ff为弹簧反力，m为可动部分等效质量，v为动铁心速度，x为动铁心位移；式(1)为磁路的电压平衡方程，式(2)、(3)为机械运动方程；
将式(1)改写成积分形式，获得磁链值的表达式：
其中，t表示时间，const表示常数；
在步骤S1中，根据式(4)进行电磁开关静态磁链间接测量，并采用式(5)在每次测量前对线圈电阻进行校正；
其中，Uc为电容C1电压，为已知的固定占空比，线圈电流icoil采用动铁心锁紧法并通过固定占空比的线圈电压测量获得。
6.根据权利要求5所...
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