[发明专利]基于蒙特卡洛模拟的接触器回跳时间合格率预测方法

说明书

技术领域

本发明属于接触器领域，涉及一种回跳时间合格率计算方法，具体说就是基于蒙特卡洛模拟的接触器回跳时间合格率分析方法。

背景技术

回跳时间是接触器最重要的基本参数，是决定接触器通断电流能力的重要因素，可直接根据该参数决定接触器是否合格。GJB2228第4.8.8.5.1条规定“当出现任何等于或大于90%的开路电压，且脉冲宽度等于或大于10μs的现象则认为是触点回跳。”触点回跳时间不能过长，否则回跳电弧对触头长时间的烧蚀会使接触器寿命迅速下降。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回跳时间产生一定的影响，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回跳时间的合格率，从而通过改变部分因素的容差范围控制回跳时间的合格率，使接触器的生产效益达到最大，所以发明一种接触器回跳时间合格率分析方法将具有重大的理论价值和生产效益。

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回跳时间的测试，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回跳时间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，本发明提供一种基于蒙特卡洛模拟的接触器回跳时间合格率预测方法。

本发明所述的基于蒙特卡洛模拟的接触器回跳时间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接触器的尺寸参数设计值、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回跳时间获取模块的输入参数，获得N组回跳时间特性参数；

步骤三：对获得的N组回跳时间参数进行分析，计算获得概率密度函数、参数期望和均方差，进而获得N组回跳时间参数的分布特性；

步骤四：根据接触器的设计参数中的性能指标要求确定回跳时间判别界限，利用Simpson法则根据步骤三获得的N组回跳时间参数的分布特性计算接触器回跳时间合格率。

所述接触器回跳时间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、电流和磁链积分获得当前时刻磁链；

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、c_d分别表示弹簧刚度和弹簧阻尼，x、v分别表示弹簧的衔铁位移和衔铁速度；

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：