随着时代的发展和科技的进步,对交流接触器提出更高的要求,要求其可靠性、寿命等方面要提高以适应现代电网的发展。不同结构型式的电磁系统具有不同的动静态特性,因此结构型式影响着接触器性能的高低。而对接触器稳健性的研究能够降低噪声因素对其性能的影响,从而保证其良好的输出特性,对于提高接触器的稳定性具有重要的意义。本课题以不同结构型式的交流接触器电磁系统为研究对象,主要实现了对电磁部分进行选型,对静态特性和动态特性进行分析,以及动作值的仿真计算,并进行了稳健性研究。首先,采用ANSYS软件建立九种不同结构型式的接触器电磁系统三维模型并对模型进行静态分析,求出电感值、电磁吸力值等静特性,画出吸-反力特性曲线并对线圈的发热进行研究。为保证仿真模型的正确性,对其中的电磁系统进行了静态吸力实验验证。根据吸反力的配合情况及线圈的发热情况选出了合适的结构型式。其次,利用ANSOFT的瞬态求解器对从静态分析时选择出来的模型进行动态特性分析。首先建立三维模型,定义模型的材料属性,然后对线圈施加激励,划分网格,设定求解参数,最后分析其动态特性。分析了不同电压不同合闸相角下的电流、时间、速度等特性,寻找最佳合闸相角范围。进行了动作值的仿真计算,得到接触器的吸合电压值和释放电压值。最后,进行稳健性分析。通过正交试验法,在保证接触器能够正常工作的条件下,通过改变模型的相应尺寸进行优化。以电磁系统动静铁心不同部位的相应尺寸作为优化变量,以动铁心的动能、动静铁心的闭合速度、动静触头的闭合速度、综合目标作为优化目标。通过优化得到对目标函数影响较大的尺寸参数,选择其作为设计参数同目标函数进行容差设计。通过分析各个设计参数对目标函数的贡献率,重新分配各个设计参数的容差,从而减小接触器输出特性的分散程度。本文的研究为电磁系统的选型提供了依据,对提高产品的可靠性和质量具有重要的意义,为新产品的开发提供了可靠的保障。