目前,混合動(dòng)力和純電動(dòng)機(jī)車、軌道交通、航空航天、光伏發(fā)電、直流生態(tài)住宅、現(xiàn)代船舶供電系統(tǒng)和地方低壓直流配電網(wǎng)快速發(fā)展,直流接觸器作為關(guān)鍵部件將在電氣設(shè)備和輸配電網(wǎng)的開(kāi)斷、保護(hù)與控制上得到更廣泛的應(yīng)用。但是由于直流接觸器在開(kāi)斷過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電弧侵蝕觸頭,使得接觸器的電壽命不高,與其機(jī)械壽命相比相差甚遠(yuǎn)。本課題以高壓直流接觸器為研究對(duì)象,研究吹弧磁場(chǎng),滅弧柵片,觸頭結(jié)構(gòu)等因素對(duì)滅弧效果和觸頭壽命的影響,通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析,得到上述因素對(duì)燃弧時(shí)間影響的作用機(jī)理,用以指導(dǎo)大功率直流接觸器的觸頭滅弧系統(tǒng)設(shè)計(jì),進(jìn)而提高產(chǎn)品壽命。磁吹是高壓密封直流接觸器分?jǐn)嚯娀】焖傧绲挠行緩街?磁吹磁場(chǎng)的強(qiáng)弱對(duì)電弧熄滅具有重要影響。因此,本文首先研究磁吹磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)電弧燃燒過(guò)程的影響。在有極性吹弧磁場(chǎng)情況下建立電弧仿真模型,通過(guò)仿真得到不同磁場(chǎng)下分?jǐn)噙^(guò)程中觸頭兩端電壓變化規(guī)律,繼而獲得磁吹磁場(chǎng)與燃弧時(shí)間的關(guān)系;為了避免接觸器有極性使用時(shí)接線繁瑣的缺點(diǎn),設(shè)計(jì)一種無(wú)極性滅弧室,對(duì)其進(jìn)行開(kāi)斷電弧實(shí)驗(yàn)研究;通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,分析有極性與無(wú)極性滅弧室的優(yōu)缺點(diǎn)。不同的觸頭結(jié)構(gòu)對(duì)高壓直流接觸器的分?jǐn)嚯娏鞯燃?jí)產(chǎn)生重要影響,因此... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

試驗(yàn)觸頭結(jié)構(gòu)和模型分網(wǎng)圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文100mT，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，相互驗(yàn)證。2.2.3 仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析吹弧磁場(chǎng)在 50mT 磁通密度下橋式觸點(diǎn)開(kāi)斷 600V/100A 電阻性負(fù)載時(shí)，仿真得到的滅弧室內(nèi)溫度場(chǎng)分布隨時(shí)間的變化過(guò)程如圖 2-3 a）所示，其相應(yīng)的電弧電流密度變化過(guò)程如圖 2-3 b）所示。t = 0.1ms 是模擬的開(kāi)始。開(kāi)始時(shí)，電弧位于觸點(diǎn)之間的間隙中，并且可動(dòng)觸點(diǎn)開(kāi)始沿 y 軸移動(dòng)。在 t = 0.2ms時(shí)，接觸間隙和電弧很小。電弧等離子體柱產(chǎn)生膨脹的趨勢(shì)，并且在橫向磁場(chǎng)的吹動(dòng)下電弧朝向觸點(diǎn)的邊緣區(qū)域延伸。電弧在 0.7ms 處到達(dá)板狀可動(dòng)觸點(diǎn)的邊緣，并且可以清楚地看到弧柱前方的喇叭口。此時(shí)，電弧變得可彎曲并且電弧電壓開(kāi)始快速上升，這可以從圖 2-3 a）中看出。整個(gè)電弧幾乎在 1.2ms 處從觸頭間隙中移出，并且電弧出現(xiàn)了弧形柱，表明外部磁場(chǎng)對(duì)電弧的洛倫茲力使得電弧發(fā)生彎曲，電弧弧柱區(qū)變長(zhǎng)，電弧得以冷卻熄滅。

圖 2-12 有極性滅弧室內(nèi)電弧燃燒過(guò)程圖 2-13 無(wú)極性滅弧室內(nèi)電弧燃燒過(guò)程性滅弧室內(nèi)分?jǐn)噙^(guò)程電弧變化如圖 2-13 所示，從圖中可以中，初始電弧變化與有極性的滅弧室變化相似，當(dāng)觸頭間隙

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]智能電表用磁保持繼電器短路電流條件下觸頭斥開(kāi)機(jī)理仿真研究[J]. 薄凱,周學(xué),翟國(guó)富,葉雪榮,李文文,袁瑞銘.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(17)
[2]繼電器銅觸點(diǎn)材料金屬液橋仿真研究[J]. 薄凱,周學(xué),翟國(guó)富,焦通.  電器與能效管理技術(shù). 2018(04)
[3]開(kāi)關(guān)柜電弧故障及其測(cè)量方法研究[J]. 劉柱揆,丁心志,許守東,董濤.  云南電力技術(shù). 2018(01)
[4]超高速碰撞產(chǎn)生等離子體的實(shí)驗(yàn)[J]. 李進(jìn),李運(yùn)良,錢秉文,景吉勇,譚書舜,張冠軍.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(08)
[5]基于開(kāi)斷模型的低壓斷路器卡住機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 季良,陳德桂,周翔,蘇玲,王家凱.  電器與能效管理技術(shù). 2016(12)
[6]低壓斷路器氣吹滅弧的研究歷程及現(xiàn)狀分析[J]. 季良,劉穎異,陳德桂,王家凱,蘇玲,周翔.  智能電網(wǎng). 2016(06)
[7]Investigation on Plasma Jet Flow Phenomena During DC Air Arc Motion in Bridge-Type Contacts[J]. 翟國(guó)富,薄凱,陳默,周學(xué),喬鑫磊.  Plasma Science and Technology. 2016(05)
[8]低壓斷路器開(kāi)斷模型研究歷程及現(xiàn)狀分析[J]. 季良,劉穎異,陳德桂,蘇玲,王家凱,周翔.  智能電網(wǎng). 2016(02)
[9]直流大功率繼電器分?jǐn)嚯娀√匦栽囼?yàn)研究[J]. 薄凱,喬鑫磊,陳默,翟國(guó)富.  電器與能效管理技術(shù). 2015(15)
[10]低壓電器仿真與數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)展[J]. 陳德桂.  電器與能效管理技術(shù). 2014(15)

博士論文
[1]短間隙真空開(kāi)關(guān)電弧特性實(shí)驗(yàn)和建模研究[D]. 吳延清.大連理工大學(xué) 2010
[2]低壓交流接觸器電弧動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型和溫度場(chǎng)仿真研究[D]. 孫袆.華北電力大學(xué)（北京） 2010
[3]銀/導(dǎo)電陶瓷復(fù)合電接觸材料電弧損耗特性的光譜研究[D]. 劉雪燕.山東大學(xué) 2008
[4]高壓自能式SF6斷路器滅弧室內(nèi)耦合場(chǎng)的仿真與分析[D]. 鐘建英.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于主元分析的交流接觸器的關(guān)鍵特征參數(shù)分析[D]. 田琨.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[2]交流負(fù)載下拍合式功率繼電器長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)技術(shù)的研究[D]. 趙韓.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]新型含永磁電磁鐵的設(shè)計(jì)與研究[D]. 劉賢.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[4]短路電弧和開(kāi)關(guān)電弧建模及仿真研究[D]. 袁玲.南京師范大學(xué) 2014
[5]定量充磁機(jī)充電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 王鵬.河北大學(xué) 2011
[6]縱向磁場(chǎng)真空電弧等離子體的仿真研究[D]. 閆榮妮.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2011
[7]可通信電壓繼電器的研究[D]. 張新.河北工業(yè)大學(xué) 2002



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