[发明专利]基于蒙特卡洛模拟的接触器的动触头闭合速度合格率预测方法

说明书

技术领域

本发明属于接触器领域，涉及一种闭合速度合格率计算方法，具体说就是基于蒙特卡洛模拟的接触器的动触头闭合速度合格率分析方法。

背景技术

闭合速度是接触器动态特性分析中的关键输出参数，是决定接触器通断电流能力的重要因素，该参数的一致性在一定程度上决定了产品寿命的分散程度。但在实际的产品开发中，由于现实机构的复杂性，各种参数包括尺寸参数、设计参数和调整参数都会对触头闭合速度产生一定的影响，因此需要在设计阶段确定影响该参数的主要因素，并能通过一定的方式方法在实际产品生产前就模拟计算其闭合速度的一致性，从而通过改变部分因素的容差范围控制闭合速度的一致性，使接触器的寿命增长达到最大。

在现有接触器的设计过程中，是在接触器的设计图纸处理来之后，根据设计图纸加工制作出多个样品，然后对制作出来的多个样品采用测试设备进行闭合速度的测试，测试结果用于分析接触器触头闭合速度的一致性分析，进而才能够验证设计的参数是否合理，如果不合理，就需要修改图纸，然后重新加工制作样品、再做实验，这就导致了设计周期延长以及设计和测试成本比较高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有接触器的设计过程中，需要根据设计图纸将样品制作出来才能够对闭合速度的参数进行检验的方法存在设计周期长以及加工制作样品导致设计和测试成本高的问题，本发明提供一种闭合速度合格率基于蒙特卡洛模拟的接触器的动触头闭合速度合格率预测方法。

本发明所述的基于蒙特卡洛模拟的接触器的动触头闭合速度合格率预测方法的步骤如下：

步骤一：根据设计文件和工艺图纸获得对接触器的闭合速度有影响的尺寸参数设计值、设计参数设计值和调整参数设计值及每个参数的容差范围，根据独立同分布的中心极限定理利用MATLAB产生N组在容差范围内变化并符合正态分布的尺寸参数、设计参数和调整参数三类参数组合，参数N为大于等于1000的整数；

步骤二：将以上N组三类参数组合依次作为接触器的动触头闭合速度获取模块的输入参数，获得N组闭合速度特性参数；

步骤三：对获得的N组闭合速度参数进行分析，计算获得概率密度函数、参数期望和均方差，进而获得N组闭合速度参数的分布特性；

步骤四：根据接触器的设计参数中的性能指标要求确定闭合速度判别界限，利用Simpson法则根据步骤三获得的N组闭合速度参数的分布特性计算接触器的动触头闭合速度合格率。

所述接触器的动触头闭合速度获取模块采用软件技术实现，该模块的工作过程包括如下为步骤：

步骤A、设置接触器模型计算参数初始化特性参数；

步骤B、由前一时刻线圈电压、电流和磁链积分求当前时刻磁链；

步骤C、由线圈磁链、衔铁位移查对照表获得线圈电流；

步骤D、由步骤C获得的线圈电流、衔铁位移查对照表获得电磁吸力；

步骤E、由衔铁位移计算机械弹簧反力

f=k·x+c_d·v

公式中k表示弹簧刚度，c_d表示弹簧阻尼，x表示弹簧的衔铁位移，v表示弹簧的衔铁速度；

步骤F、采用四阶龙格-库塔法求解机械运动微分方程组，所述机械运动微分方程组为：