大功率直流接觸器在諸如電動(dòng)汽車(chē)、太陽(yáng)能發(fā)電、航空航天領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用,國(guó)內(nèi)外接觸器的研究機(jī)構(gòu)和制造公司都在研究大電流直流電路的通斷新技術(shù),朝著大功率、輕質(zhì)小型、綠色環(huán)保、多功能、智能化、長(zhǎng)壽命的方向發(fā)展,致力于提高切換容量、縮小體積、減輕重量以及提高安全可靠性。論文對(duì)電弧等離子體進(jìn)行了研究,定量分析了電弧等離子體中的電子與離子的動(dòng)力學(xué)特征以及各自在電弧演變過(guò)程中的作用,分析得出電子是電弧演變過(guò)程的主體;利用有限元分析軟件Maxwell對(duì)BCZ4-400型直流接觸器的工作狀態(tài)進(jìn)行了仿真研究,建立了該型直流接觸器主回路的三維有限元模型,得到了該型直流接觸器在低負(fù)載、額定工作以及超負(fù)荷工作時(shí)的電磁場(chǎng)分布、滅弧室永磁體磁場(chǎng)分布;分析并定量計(jì)算了作用于電弧等離子體的電磁力,其中包括滅弧永磁體磁場(chǎng)的洛倫茲力、兩端電弧之間的安培力、主回路斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的電場(chǎng)力、電弧靠近滅弧金屬柵片時(shí)產(chǎn)生的等離子鞘層的電場(chǎng)力,得到電弧等離子體受到永磁體磁場(chǎng)的洛倫茲力與其他作用力相比存在著數(shù)量級(jí)的差異,是電弧等離子體弧長(zhǎng)拉大的主要原因,其他各種作用力與此相比可以忽略不計(jì)。論文的研究結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)新型大功率直流接觸... 

【文章來(lái)源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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直流接觸器外形結(jié)構(gòu)

1.接線柱 2.靜觸頭 3.永磁體 4.滅弧柵片 5.動(dòng)觸頭 6.彈簧圖2. 2 直流接觸器主回路3D模型Fig 2.2 DC contactor main circuit 3D model圖 2.2 接線柱 1 連接大電流負(fù)載，當(dāng)圖 2.1 控制線圈部分的線圈通電后，由畢奧-薩伐爾定律可知，線圈內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一個(gè)豎直方向磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向可由安培定則得出。此時(shí)在線圈內(nèi)部安裝一個(gè)永磁體鐵心，鐵心產(chǎn)生磁場(chǎng)方向與線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反。從而在給線圈通以直流電時(shí)，永磁體鐵心會(huì)受到向上的電磁力，當(dāng)電磁力大于主回路模型圖 2.2 中彈簧 6 的彈力時(shí)，就會(huì)推動(dòng)彈簧向上運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)動(dòng)觸頭 5 固定在一個(gè)銅板上，同時(shí)與彈簧 6 固定在一起，因此動(dòng)觸頭 5 隨著彈簧 6同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)，向靜觸頭 2 靠近，直至相互接觸、閉合，導(dǎo)通主回路，從而起到小電流控制大電流的作用。然而此時(shí)觸頭的閉合過(guò)程還沒(méi)有結(jié)束，彈簧 6 還在向上運(yùn)動(dòng)，增大動(dòng)靜觸頭接觸壓力，壓縮彈簧的同時(shí)積蓄勢(shì)能。增大動(dòng)靜觸頭接觸的壓力不僅能使閉合更穩(wěn)定，也能增大動(dòng)靜觸頭的接觸面積，減小接觸電阻等。當(dāng)控制線圈斷開(kāi)后，線圈內(nèi)部的永磁體受到的電磁力消失，彈簧 6 彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，彈簧反力帶動(dòng)動(dòng)靜觸頭分?jǐn)唷?

合肥工業(yè)大學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士研究生學(xué)位論文分，剖分設(shè)置采用默認(rèn)的剖分參數(shù)。單元最大邊長(zhǎng)值，即剖分的小三角形的邊長(zhǎng)值為 1.14 cm，三角單元最大個(gè)數(shù)為 1000。因?yàn)榍蠼馊S靜磁場(chǎng)會(huì)消耗非的系統(tǒng)資源，限制剖分單元的個(gè)數(shù)能夠避免數(shù)量過(guò)大的剖分單元占用過(guò)多的資源。最終的網(wǎng)格剖分圖如圖 2.3 所示。


本文編號(hào)：3250338