我國新能源領(lǐng)域快速興起,電動(dòng)汽車、全電飛機(jī)、光伏發(fā)電等直流供配電系統(tǒng)得到迅速發(fā)展。直流接觸器作為分?jǐn)嘀绷骰芈返闹匾_關(guān)器件,具有功耗低、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),其電壽命及可靠性直接關(guān)乎設(shè)備運(yùn)行的成功與否,甚至是危及人身財(cái)產(chǎn)的安全。直流接觸器觸頭打開時(shí)不可避免產(chǎn)生電弧,高溫電弧劇烈燃燒對觸頭表面產(chǎn)生燒蝕,造成觸頭材料損失,導(dǎo)致分?jǐn)嗍?因此研究直流接觸器電弧的燃弧特性成為提高其可靠性和電壽命的核心所在。本文通過實(shí)驗(yàn)和仿真手段,研究不同滅弧介質(zhì)下壓強(qiáng)、磁場、分?jǐn)嗨俣鹊榷辔锢硪蛩貙χ绷麟娀√匦缘挠绊?尋找最有利于滅弧的參數(shù),有助于揭示H₂等介質(zhì)直流開關(guān)短路開斷過程。結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及現(xiàn)有直流接觸器產(chǎn)品,本文對實(shí)驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),該樣機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)滅弧介質(zhì)及壓強(qiáng)可改變、吹弧磁場強(qiáng)度及觸頭分?jǐn)嗨俣瓤烧{(diào)節(jié)等功能,且安裝、操作方便,能夠模擬直流接觸器實(shí)際工作過程。樣機(jī)實(shí)驗(yàn)回路搭建為直流220V/200A阻性回路;硬件檢測電路設(shè)計(jì)包括采集卡、傳感器、調(diào)理電路等方面;電控采集系統(tǒng)基于LabVIEW軟件開發(fā),包括控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊等,能夠完成對實(shí)驗(yàn)過程的控制、... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 課題研究的目的和意義
    1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 有觸點(diǎn)直流接觸器發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 直流接觸器電弧實(shí)驗(yàn)裝置研究現(xiàn)狀
        1.3.3 開關(guān)電器中氣體電弧及滅弧介質(zhì)的研究現(xiàn)狀
        1.3.4 開關(guān)電器電弧數(shù)學(xué)模型的發(fā)展研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要工作和總體框架
第2章 多種滅弧介質(zhì)直流接觸器樣機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)總體設(shè)計(jì)方案
    2.3 滅弧室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.1 滅弧室外殼設(shè)計(jì)
        2.3.2 觸頭系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.3.3 永磁塊支架設(shè)計(jì)
    2.4 滅弧室密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.4.1 前、后兩端蓋與玻璃罩間的密封設(shè)計(jì)
        2.4.2 固定靜觸頭柱與前端蓋之間密封設(shè)計(jì)
        2.4.3 動(dòng)觸頭軸與后端蓋之間密封設(shè)計(jì)
    2.5 氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.5.1 操動(dòng)機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)
        2.5.2 操動(dòng)機(jī)構(gòu)氣缸動(dòng)力分析
    2.6 樣機(jī)特性參數(shù)的測試
        2.6.1 動(dòng)觸頭動(dòng)態(tài)特性曲線測試
        2.6.2 接觸電阻測試方法
        2.6.3 磁感應(yīng)強(qiáng)度測試方法
    2.7 滅弧室充氣管路設(shè)計(jì)
    2.8 本章小結(jié)
第3章 多種滅弧介質(zhì)直流接觸器樣機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺的搭建
    3.1 引言
    3.2 直流實(shí)驗(yàn)回路設(shè)計(jì)
    3.3 數(shù)據(jù)采集及測控電路設(shè)計(jì)
        3.3.1 電壓、電流互感器的選擇
        3.3.2 位移傳感器的選擇
        3.3.3 采集卡
        3.3.4 繼電器控制電路設(shè)計(jì)
        3.3.5 RS485通信與CRC16校驗(yàn)
    3.4 電控采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.4.1 程序設(shè)計(jì)框架
        3.4.2 程序主控模塊
        3.4.3 數(shù)據(jù)采集參數(shù)配置模塊
        3.4.4 數(shù)據(jù)波形顯示模塊
        3.4.5 數(shù)據(jù)處理模塊
        3.4.6 數(shù)據(jù)保存模塊
    3.5 本章小結(jié)
第4章 多種滅弧介質(zhì)直流接觸器電弧分?jǐn)嗵匦詫?shí)驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 直流電弧典型波形分析
    4.3 直流電弧特性的影響因素分析
        4.3.1 滅弧介質(zhì)對直流電弧特性的影響分析
        4.3.2 氣體壓強(qiáng)對直流電弧特性的影響分析
        4.3.3 磁場對直流電弧特性的影響分析
        4.3.4 分?jǐn)嗨俣葘χ绷麟娀√匦缘挠绊懛治?br>    4.4 直流熄弧不利現(xiàn)象及解決措施分析
        4.4.1 端口過電壓分析
        4.4.2 氫、氮混合氣體開斷性能分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 直流電弧MHD仿真分析
    5.1 引言
    5.2 電弧MHD模型的建立
        5.2.1 電弧模型的LTE假設(shè)
        5.2.2 電弧MHD模型的基本方程
        5.2.3 幾何模型和邊界條件的建立
    5.3 影響電弧特性的關(guān)鍵因素仿真分析
        5.3.1 不同介質(zhì)電弧仿真分析
        5.3.2 不同磁場電弧仿真分析
    5.4 典型實(shí)驗(yàn)情況與極限開斷能力仿真分析
        5.4.1 典型實(shí)驗(yàn)電弧動(dòng)態(tài)過程仿真分析
        5.4.2 極限開斷能力仿真分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]橋式觸頭分?jǐn)嚯娀√匦詫?shí)驗(yàn)研究[D]. 劉亞奇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]磁場作用下的電弧及電腐蝕特性的研究[D]. 崔行磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[3]高功率氫氣開關(guān)的初步研究[D]. 殷毅.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006



本文編號：3205251