【摘要】：電連接器作為最基礎(chǔ)的機電元件,在電氣與電子工程領(lǐng)域具有不可或缺的作用。因國防、銀行、高鐵、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等模塊化機電系統(tǒng)的功能需求,具備熱插拔能力的電連接器已成為當前的研發(fā)重點和難點。本文通過開發(fā)電連接器熱插拔模擬實驗系統(tǒng),以扁平型電連接器為示范,系統(tǒng)地研究了接觸件機械插拔特性和熱插拔特性的退化過程與物理機制。首先,設(shè)計了電連接器熱插拔模擬實驗系統(tǒng)。設(shè)計了三維調(diào)整機構(gòu)實現(xiàn)插片與插孔三維精準定位;以電動滑臺的方式實現(xiàn)接觸件自動插拔過程的模擬;設(shè)計了信號調(diào)理電路實現(xiàn)了插拔力和電參數(shù)的動態(tài)測量,并配合激光位移傳感器和工業(yè)相機進行插孔形變量和插片形貌的觀測;基于LabVIEW軟件,以G語言為基礎(chǔ)開發(fā)了上位機測控程序,實現(xiàn)了插拔過程中的燃弧能量、燃弧時間、插拔力和接觸電阻等敏感參數(shù)的提取、統(tǒng)計和分析。其次,對接觸件單次插拔過程中插拔力、接觸電阻和插孔形變的典型波形進行分析,并建立了插拔特性的數(shù)學模型。進一步地研究了插拔速度和豎直偏移量對插拔特性的影響。開展接觸件機械插拔特性退化實驗,研究了插拔力和接觸電阻的退化過程,重點分析了插片絕緣與金屬部分插拔力的退化機理。最后,實驗研究了電連接器接觸件的熱插拔特性,結(jié)合插片插入和拔出插孔過程中電流、電壓和插拔力的動態(tài)波形,確定插拔狀態(tài)下的燃弧機理。進一步地比較了電負載對燃弧現(xiàn)象的影響,通過開展接觸件熱插拔耐久性實驗,分析了插拔力、燃弧能量、燃弧時間和接觸電阻的退化過程,確定接觸件的失效機理。本研究可為電連接器接觸件電接觸性能的評價分析提供實驗手段,對于電源電連接器結(jié)構(gòu)優(yōu)化和接觸失效分析亦具有實用價值。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM503.5
【圖文】：

圖 2-3 電連接器熱插拔模擬實驗系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)三維效果圖3.1 電動滑臺及監(jiān)測機構(gòu)電動滑臺（如表 2-1）能夠?qū)崿F(xiàn)頻繁的往復(fù)直線運動，動作響應(yīng)時間短，度快，加速度大，位移距離長，能夠滿足所要模擬的電連接器的要求；采精度高性能激光位移傳感器（如表 2-2）應(yīng)用三角測量原理，實時補償被測差異性，對接觸件插拔過程中的插孔形變量進行監(jiān)測，其采樣頻率 20kHz， 0~2mm，測量精度 30nm；采用 1600 萬像素工業(yè)相機（如表 2-3）對接觸過程表面形貌進行監(jiān)測，通過水平和豎直方向?qū)ο裨獢?shù)（像元尺寸 1.34×1.34測量與計算，保證同軸度以及觀察接觸件表面形貌的變化。表 2-1 電動滑臺特性參數(shù)特性參數(shù) 電動滑臺運動行程 30mm最大插入/拔出加速度 2mm/s2插入/拔出速度 1.9mm/s~100mm/s最大插入/拔出力 30N

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本文編號：2782186