不同磁场条件下直流接触器电弧开断特性的仿真研究

直流接触器是实现分断、功率切换以及故障保护等功能的关键器件。文中以某直流接触器为例,建立了直流接触器氢气电弧特性仿真的二维磁流体动力学模型,该模型综合考虑了外部负载电路、触头运动以及非均匀外部磁场等因素对接触器电弧特性的影响,仿真研究了不同磁钢厚度下密闭式直流接触器内电弧开断过程中的电流电压变化曲线以及温度场分布。研究结果表明,在不同磁钢厚度的非均匀磁场作用下,450 V/400 A、充气压力为4 atm(1 atm=101 kPa)的直流接触器内部电弧的燃弧时间有所不同,并且随着磁钢厚度增大,磁场强度变强,燃弧时间缩短,磁钢厚度为5.5 mm时的燃弧时间最短。     

直流大功率接触器自磁场灭弧室电弧特性研究

新型轨道交通牵引系统配电系统一般为直流供电制,其额定电压与电流一般为kV和kA级,因此作为配电系统中的关键元器件,各类直流大功率接触器的需求也进一步提升.制约产品发展的核心问题是直流大功率感性负载条件下接触器灭弧能力及灭弧速率.基于此,该文研究一种自吹弧式灭弧室的电弧特性.通过仿真给出灭弧室主触头流过不同直流电流产生的...     

直流接触器触头电弧侵蚀特性

触头开断过程中会产生电弧,从而导致触头表面被侵蚀,影响其电接触性能。由于直流供电系统不存在自然过零点,致使直流接触器触头受电弧侵蚀影响比交流接触器更加严重。为了研究电弧对触头的侵蚀作用,基于磁流体动力学理论,考虑电弧与触头之间的能量耦合,建立电弧-触头动态耦合模型,研究了电流等级和分断速度对触头电弧侵蚀特性的影响。仿真结果表明：近阳极区电弧温度高于近阴极区电弧温度;电流等级由20 A提高到30 A时,电弧温度和燃弧时间显著提高,燃弧能量增加75.93%,使得触头侵蚀更加严重;触头分断速度由0.1 m/s增加到0.2 m/s时,电压电流的变化率提高,燃弧时间和熔池体积减小,燃弧能量减少47.83%,电弧对触头的侵蚀作用降低。实验结果与仿真相吻合,验证了仿真模型的正确性。     

直流接触器磁系统的动态特性计算及其可视化仿真

本文将面向对象技术，可视化技术，人机交互技术等引入到电磁系统设计和特性计算软件中，可以方便地以交互式图形方式输入磁系统结构尺寸，使建立模型直观且快速，大幅度减轻了输入工作量。作为机车的牵引电器——直流接触器，动态特性反映了它的实际工作状态。本文提供了两种方法求解动态微分方程组：一种是二元函数插值法；另一种是迭代法。借助功能强大的AN-SYS软件包分析了磁系统的三维磁场，推导出磁路模型中各气隙磁导和漏磁导的计算公式。实验证明，动静特性的计算结果与实验结果较吻合，该软件具有较强的通用性。     

小容量交流接触器触头上电弧停滞时间的试验研究

在交流选相试验条件下,测得了交流接触器触头上电弧停滞时间与触头结构、触头形状、触头厚度以及引弧角结构方案的关系曲线,并对试验结果进行了分析。     

直流接触器灭弧时间试验分析

利用永磁体磁吹灭弧方式,对直流接触器进行有效灭弧。分别对2台直流接触器测试了不同电流和不同时间常数下的灭弧时间。分析了灭弧时间与电流及时间常数的关系,得出灭弧时间与电流及时间常数的变化规律,为直流接触器有效灭弧提供相应的试验依据和参照。     

串联双绕组式大功率直流接触器动态特性仿真研究

介绍了串联双绕组式大功率直流接触器,并对其双绕组结构进行了分析等效。采用基于有限元方法的FLUX 3D软件和多体动力学仿真软件ADAMS,建立了接触器动态特性模型,并采用Simulink对电磁系统和机械系统进行了耦合加载,仿真分析了接触器的动态特性。仿真结果表明,该方法进行动态特性的求解具有计算准确、速度快、效率高等优点。     

高压直流输电用无源型直流转换开关电弧电流特性研究

直流输变电系统用无源型高压直流转换开关是直流系统中的重要运行设备,其运行工况及工作特性极其特殊。笔者通过对高压直流转换开关工作原理及工况进行研究,并依据试验测得的断口电弧电流曲线的特征,对高压直流转换开关开断转换电流的电弧电流特性进行理论研究及分析,给出了电弧电流特性函数,指出高压直流转换开关开断的关键点是断口的弧阻小,变化率大,L1C1辅助支路频率高,才能开断较大的直流电流。     

直流电源系统中直流电弧特性及其检测方法研究

直流电源系统中因绝缘缺陷、接头松动引发的直流串联电弧,不易熄灭且难以检测,容易引发火灾、爆炸等安全事故,因此对直流电弧电气特性进行研究并提出有效的检测方法意义重大。笔者利用步进电机拖动电极分离模拟直流串联电弧,建立了模拟串联直流电弧试验平台。同时,提取了电弧电压和电流波形,在此基础上得到了串联直流电弧的伏安特性曲线。通过改变极间距离、电极形状、电极移动速度等因素研究了直流电弧产生和发展过程中电弧电流的变化规律。对电弧电流进行频域分析表明电弧电流的高频分量主要集中在10~200 k Hz的频率范围内。通过分析电源电压输出波形在相应时间窗内的脉冲特性,初步提出了一种基于电源电压输出突变的故障电弧的检测方案,为直流电弧特性及检测方法研究奠定了重要基础。     

大容量交流接触器灭弧性能的试验研究

通过试验波形图和高速摄影的方法研究了不同灭弧室结构对大容量交流接触器灭弧性能的影响。研究结果表明,导弧片的布置和引弧片的形状以及灭弧栅片与引弧片之间的位置关系都会对交流接触器的灭弧性能起到至关重要的作用。同时该试验方法能够缩短交流接触器的研发周期,降低研发成本。     

串联直流电弧特性及其在故障诊断中的应用

直流电弧故障常常会威胁到各种电力电子系统的安全运行,由于其本身的随机性和不稳定性,直流电弧故障很难被有效地检测出来。笔者设计了一套串联直流电弧试验系统用以研究不同因素如负载电流、直流源电压以及电极间隙长度对直流电弧特性的影响。在试验中,负载电流在6~30 A之间变化,直流源电压在75~300 V之间变化。同时还进行了固定源电压和负载电流下不同间隙长度的试验以研究电弧长度对电弧特性的影响。根据以上试验结果,进行了初步的电弧电压—电流特性的研究。最后,通过对时间窗内电流变化率的分析,研究了电弧电流的脉冲模式。以上研究结果为直流电弧特性研究及直流电弧故障检测提供了重要的基础。     

触点材料直流电弧静态伏安特性试验研究

直流电弧静态伏安特性是电器电弧理论的基础,是理解电弧发生、发展至熄灭的重要手段。本文借助电弧发生装置绘制出不同触点材料（W、Cu、AgNi合金）的直流电弧静态伏安特性曲线,确定触点材料的最小燃弧电压值和最小燃弧电流值,进而建立了等效电弧模型,并确定了其应用范围。所得结论对于电弧特性的研究具有积极意义,同时对于电器熄弧过程的电路分析具有一定参考价值。     

智能型直流接触器的研究

介绍了将可控电力电子器件与直流接触器相结合而形成的智能型直流接触器的原理及结构     

船用直流接触器脱扣特性的研究

论述了直流接触器脱扣原理,分析了影响直流接触器正确脱扣的主要因素,以三维有限元分析为基础,采用ANSYS软件仿真分析,提出一种减小铁心剩磁吸力的方法,保证船用接触器断电后可靠释放,提高了船用直流接触器的可靠性。     

直流高速真空断路器灭弧方案的仿真研究

对直流断路器研制的关键问题——直流高速真空断路器灭弧方案,介绍了几种典型的直流断路器灭弧方案的工作原理。在此基础上,结合具体实例,对采用电流转移原理,实现灭弧进行理论与Matlab仿真建模。仿真结果表明,采用电流转移原理灭弧的直流高速真空断路器具有可行性。