考虑Ag触头蒸发烧蚀条件下的航天继电器分断电弧特性的研究

建立了考虑Ag触头材料烧蚀作用的航天继电器分断电弧的磁流体动力学模型.研究了Ag触头蒸汽和氮气均匀混合且各向同性条件下,静态电弧温度场、电弧电压等特性和Ag蒸汽比例之间的关系.分析了Ag蒸汽通过改变电弧等离子体电导率和热导率从而影响电弧特性的机理.同时,研究了Ag蒸汽在电弧中扩散作用时分断过程中动态电弧温度场、Ag浓度分布及触头烧蚀过程等,给出了分断电流的大小对Ag蒸汽质量浓度及触头单次分断烧蚀量的影响规律.最终,通过拍摄Ag原子发射光强,定性证明了电弧中Ag蒸汽浓度仿真结果的正确性.     

高压直流继电器电弧运动仿真分析与实验研究

电弧是影响高压直流继电器性能的重要因素,研究电弧运动特性及其灭弧措施对提高其电寿命和可靠性具有重要意义。该文基于磁流体动力学(MHD)建立了高压直流继电器电弧等离子体的三维数学模型,对不同外加磁场、不同银蒸气浓度和增设纵向绝缘栅片条件下的电弧运动进行了一系列的仿真计算,得到不同条件下的电弧电压;通过计算弧根的位置坐标对电弧运动进行表征,得到弧根运动曲线。利用高速摄像机拍摄燃弧过程,对仿真结果进行验证。结果表明,触头烧蚀产生的银蒸气不利于电弧的熄灭并阻碍电弧运动;外加磁场作用下触头断开后的一段时间内,电弧在较小范围内做随机运动,是造成烧蚀的主要阶段,增大外加磁场有利于缩短随机运动时间;增设纵向绝缘栅片将提高电弧电压,加快电弧的熄灭。     

无功补偿装置中智能型复合开关的研究

介绍一种用于低压无功补偿装置中的智能型复合开关,它采用双向晶闸管与磁保持继电器并联的工作结构.当电压过零时触发晶闸管,电流为零时关断晶闸管.充分利用了无触头开关动作可靠、磁保持继电器损耗小的特点,使复合开关具有无涌流、无噪声、无电弧重燃、功耗小及动作可靠的优点.     

触头电弧图像面积与电弧功率及其关系

为建立电器触头电弧外部与内在特性的联系,本文以磁保持继电器为研究对象,对其分断过程中的电弧图像进行采集和形态学处理,定量研究了电弧图像面积随时间的变化规律,分析了电弧面积随电流的变化趋势。在获取电弧图像的同时,采集电弧电压与电弧电流波形,采用数值分析方法对电弧功率曲线和面积曲线进行拟合,得到分断过程中电弧面积与电弧功率之间的关系。结果表明,不同电流下电弧图像面积变化趋势相同;随着负载电流的增加,电弧的最大像素面积增大。当分断较大电流时,电弧图像形态变化可分为燃弧面积快速上升和燃弧面积缓慢下降两个阶段,与电弧功率分别呈五次方和四次方的关系。本文的研究为通过电器外部特性来预测触头电弧大小、燃烧程度以及熄灭的难易程度提供了新的思路。     

低压开关中AgCdO、AgSnO_2触头电弧熄灭和电弧运动特性以及触头磨损机理的研究(Ⅱ)

四、分断、接通过程中的电弧特性和触头磨损机理近年来奥地利Vienna工业大学的H.Manhart、W.Rieder等人系统地研究了AgCdO、AgSnO_2粉末触头在分断和接通过程中的电弧运动特性,在AC-3、AC-4负荷条件下触头的分断磨损和接通磨损,阐明了在分断和接通过程中的电弧运动特性与触头磨损性的之间关系。     

基于CAN总线的新型磁保持汽车电源开关的研究

本文针对目前汽车电源开关存在的线圈耗能、触头电弧以及功能单一等一系列问题,提出了磁保持混合式汽车电源开关的设计思路.本文不仅给出混合式磁保持汽车电源开关的控制方案,而且根据磁保持继电器动态特性和相关的数学算法对混合式控制方案进行了优化设计.在此基础上,将CAN总线技术引入汽车电源开关的控制系统中,实现其实时控制与保护功...     

触头打开过程中低压空气电弧等离子体的动态分析

本文针对触头打开过程中低压空气电弧等离子体动态特性的研究,以磁流体动力学为基础,采用动态网格技术,建立了空气电弧等离子体的模型.计算获得了触头打开过程中电弧弧柱温度和流场的分布,同时给出了该过程中不同触头速度下弧柱电压降的变化过程,并与试验测试进行了对比分析.分析表明,气流场随触头间距增大而增强,电弧弧柱在气流场的作用下不断地膨胀;随着触头的打开,电弧电压随时间的上升变化并非完全呈线性.     

智能电表用磁保持继电器短路电流条件下触头斥开机理仿真研究

磁保持继电器作为智能电表的关键元器件之一,应具有良好的抗短路电流能力。该文以某型号智能电表用磁保持继电器触头系统为研究对象,分析磁保持继电器动触头斥开过程的受力情况。计算不同电流、不同触头间接触力和不同布氏硬度系数下的Holm力。建立继电器触头系统三维电磁场数值仿真模型,通过等效力臂的方法计算得到不同短路电流条件下动触头受到的安培力,还分析不同动触头侧导电杆(包括动簧片、大小分流片)长度下的动触头受到的安培力。同时,利用克力计测量触头间接触力等力的数据。根据理论分析和试验测量的结果,很好地解释了磁保持继电器动触头在短路电流条件下斥开的物理机理。结果表明,适当增加触头间接触力和动导电杆长度可以在一定程度上有效抑制触头斥开。该研究可为进一步提高智能电表用磁保持继电器的抗短路电流能力及触头系统优化设计提供参考。     

真空开关横磁触头磁场仿真与电弧特性研究

真空开关具有开断能力大、可靠性高、体积小及对周围环境无污染等优点,已经广泛应用于中压领域,文中针对国内真空开关发展的现状和实际需求,对万字型横磁触头真空电弧在电弧跨越触头槽隙过程的特性进行仿真分析和实验研究。首先建立了万字型横磁触头的三维有限元模型,计算了触头间隙磁场的分布以及弧柱所受磁吹力情况,特别分析了越过触头槽隙的过程中磁场和磁吹力的变化规律,并计算了槽隙宽度对磁场以及磁吹力的影响;并且采用高速摄影机通过实验研究了电弧越过触头槽隙过程中电弧形态特点以及不同槽隙宽度对电弧特性的影响。仿真和实验的结果表明,弧柱在运动到触头槽隙时更倾向于沿槽隙运动而非跨槽;同时,槽隙宽度在一定范围内减小可以减小槽隙对电弧运动所带来的不利影响。     

横磁触头真空电弧起始运动的临界触头开距实验研究

起始桥柱状真空电弧运动的临界开距是对应于横磁触头大电流真空电弧运动模式演变的标志性物理量,对横磁触头真空断路器大电流开断性能具有重要影响。本文的研究目标是实验研究横磁触头开槽方式、燃弧时间和电弧电流等因素对横磁触头起始桥柱状真空电弧运动临界开距的影响规律。研究结果显示在燃弧时间0 ms~10 ms、电流有效值5 kA~31.5 kA的实验条件下,3种结构的横磁触头的起始桥柱状电弧有越靠近电流峰值起弧,停滞时间越长的趋势。直角槽型卐字形横磁触头（CuCr40）、螺旋槽型横磁触头（CuCr25）和曲线槽型卐字形横磁触头（CuCr50）的电弧运动临界开距分别在0.96,1.1 mm 和1.7 mm有概率最大值点。相关研究结果对横磁触头大电流真空电弧的发展和演变特性的理解提供基础。     

基于混合人工鱼群算法的磁保持继电器优化设计

采用一种混合人工鱼群算法,对磁保持继电器进行优化设计。该算法在优化早期,利用鱼群算法的快速收敛能力,确定阶段最优解;优化后期,在该阶段最优解的基础上,应用遗传算法的全局极值搜索能力,求取全局最优解,从而大大提高求解速度和寻优精度;编制了磁保持继电器的动态优化计算程序,并以某型号磁保持继电器为例进行了优化设计;最后,利用Adams对优化样机进行了验证。仿真结果表明,优化后的磁保持继电器具有更加良好的动态特性和综合经济指标。     

基于动态计算的磁保持继电器的研究

以JE22磁保持继电器为研究对象，针对其磁路中含有永磁机构的特点，分析了永久磁铁的工作情况，建立了动态计算数学模型，进行磁路分析和动态计算，并研究了不同控制参数对动态特性的影响。经实验验证，该模型和求解方法基本可以反映真实的吸合动态特性，为磁保持继电器的实际应用提供了理论依据。     

一种电能表磁保持继电器拉闸方式的软件消弧设计

磁保持继电器在电能表中起着自动接通和切断作用,在电力行业起到重要的作用。但大电流拉闸可能导致磁保持继电器触点的损伤,多次损伤后导致继电器触点烧蚀粘连无法正常断开,严重时会酿成火灾。结合电能表的运行原理和负载的实际状况采用软件消弧设计实现电流过零拉闸,达到在大电流拉闸时保护磁保持继电器的目的。经对比试验验证,该拉闸方式对磁保持继电器触点有着更好的保护,将损伤降到一个相对较低的水平。     

磁保持继电器动作机构动态过程仿真分析和验证

利用多体动力学软件ADAMS建立磁保持继电器动作机构模型。采用有限元分析软件Ansys建立触头簧片模型,并对簧片反力进行有限元分析。结合ADAMS和Ansys软件在刚性体与柔性体仿真方面的各自优势,对磁保持继电器动作机构的动态特性进行仿真分析,并利用基于高速摄像机的测试装置及图像处理技术进行了验证。     

基于VB调用ANSYS软件的磁保持继电器电磁机构分析

介绍了一种基于VB调用ANSYS软件的磁保持继电器电磁机构的计算方法。通过ANSYS的APDL参数化语言对磁保持继电器电磁机构进行了分析计算,把关键参数预留成可修改的接口;充分利用VB在图形用户界面开发方面具有的突出优势,实现了VB与ANSYS的有效链接;并采用VB语言设计了具有良好可视化界面的磁保持继电器电磁机构分析界面。该方法对提高电磁机构分析计算的效率和操作的灵活性具有一定的指导意义。     

基于单相机的电器电磁机构三维动态特性测试技术

将光学成像系统和高速摄像机相结合,提出了一种基于单相机的电器电磁机构三维动态特性测试技术。对镜面反射光路进行分析并设计了一套通用的电器电磁机构三维动态测试装置。以磁保持继电器为研究对象,对电磁机构进行三维动态测试,通过图像处理得到衔铁空间三维运动曲线。试验表明,该测试技术能够准确而全面地描述电磁机构的三维空间实际运动过程。     

短弧对汽车继电器触头动熔焊的影响

触点熔焊是汽车继电器最为严重的故障,它可能导致汽车事故.介绍了造成继电器触点动熔焊的电弧类型,指出闭合短电弧是动熔焊的直接原因.分析了短电弧的产生机理和基本特性,指出了触点弹跳时间决定闭合短电弧的时间.     

智能电表用磁保持继电器失效原因及机理分析

磁保持继电器是智能电表的核心部件之一,应具有高的可靠性、安全性及抗短路电流能力。本文针对智能电表用磁保持继电器的常见失效原因进行了分析。结果表明,触头表面污染引起磁保持继电器熔焊失效;复合铆钉触头开裂导致磁保持继电器熔焊失效或断开失效;在进行短路载流能力试验时,不合理的磁保持继电器结构引发爆炸;中间位置导致磁保持继电器出现断开失效。