电气参数和机械参数对继电器直流电弧的影响

电气参数和机械参数是影响小型继电器直流电弧开断性能的主要因素。在实验中改变电源电压、负载条件、继电器分闸弹簧数量以及触头对数,测量继电器开断过程中直流电弧的电压电流波形,总结电弧燃弧时间和能量的规律。研究表明:电源电压升高极大地提高了电弧燃弧时间和能量;电源电压一定时,电弧的燃弧时间和能量随电流的上升而增长;电压等级较低时,继电器分断初速度对燃弧时间和电弧能量的影响不大,电压等级较高时,速度对燃弧时间和电弧能量影响较显著;双组触点分断负荷相对于单组触点的情形大大减少了电弧的燃弧时间和电弧能量,有利于减轻电弧对触头侵蚀。     

触头分合过程中的短时熔焊现象

通过对触头分合过程的电流/电压波形的分析,可以及时发现分断过程中出现的触点短时熔焊现象,有利于综合判断触头的工作可靠性和剩余寿命.且随操作次数的增加,短时熔焊现象的出现具有随机性和突发性,短时熔焊现象出现之前的分断燃弧时间基本保持不变.     

汽车继电器燃弧时间分析

燃弧时间是影响电弧能量的一个非常重要的参数.电弧的燃烧会造成触头熔焊、侵蚀等失效现象,进而影响继电器的工作可靠性和电寿命.分析了电流、电源电压、电路电感、触头材料和分断速度等是如何影响燃弧时间的,指出电流与燃弧时间之间呈指数或线性关系,分断速度与燃弧时间之间表现为负指数或倒数关系.     

CuW与CuCr等触头材料在DC270V/100A下非对称配对时的电接触实验研究

本文利用触头材料模拟实验装置,在直流电压电流为DC270V/100A,环境气氛为空气与氮气的情况下,开展了Cu Mo85、Cu W70和Cu Cr50三种触头材料对称和非对称配对时的触头抗熔焊能力、分断燃弧时间及侵蚀量实验研究。实验表明,Cu W材料具有很好的抗熔焊能力,但其燃弧时间和抗侵蚀能力不一定有优势,各种材料配对在空气中的燃弧时间、侵蚀量及抗熔焊能力大小顺序与氮气中存在较大不同。     

继电器,微动开关触头燃弧时间与电弧能量关系的研究

在改变负载电流,时间常数等参数的情况下,用专用的微机控制与高速采集系统累计继电器与微动开关触头通断过程的燃弧时间与电弧能量。分析这些参数的变化对燃弧时间与电弧能量的影响。建立了分断过程的燃弧时间与电弧能量的关系式,并通过了试验验证。本文的目的是研究能否根据燃弧时间与电弧能量的大小来评价试品的性能。根据触头间释放电弧能量的总和相等的原则,探求快速等价试验的方法。     

燃弧时间对混合型直流真空断路器分断特性的影响

利用可拆卸真空灭弧室,研究了直径45mm的Cu Cr50平板触头,在不同的燃弧时间下采用强迫换流法分断2~5k A直流的特性,通过高速摄像机对分断过程进行了拍摄。实验结果表明,分断引燃电弧的过程存在单弧柱和双弧柱两种情况。燃弧时间小于2ms,换流电流投入时,电弧有一定程度扩散但依旧为桥柱形状态。单弧柱情况燃弧面积小于电极表面,过电压作用下的重燃点多为原电弧引燃处;双弧柱情况电弧分布占据电极的面积增加,分断性能提高。燃弧时间大于2.5ms,换流电流投入时触头间隙中电弧已完全扩散且相对均匀,重燃点随机分布。结合前人对不同触头结构下电弧形态演化规律的认识,讨论得出横磁型触头结构适于直流分断的结论。     

高压直流大功率电弧及电烧蚀特性的实验研究

本文研制了一种永磁保持直动式触头高速分断机构,设计了其控制系统和测试分析软件,搭建了可以完成动态特性和电弧特性测量与分析任务的电弧实验系统。利用高速摄像机及数据采集卡分析了分断装置动态特性以及回跳特性,给出了分断及闭合速度与触头间隙等设计参数之间的关系;利用该实验装置在阻性负载条件下,进行多次分断操作,提取燃弧时间和烧蚀量等参数,研究了不同燃弧条件对于电弧及电烧蚀特性的影响。研究结果可为继电器、接触器等电器的灭弧系统的设计提供依据。     

电源电压和触点材料对继电器分断时间的影响

为研究电源电压及不同触点材料对继电器分断时间的影响,利用商用继电器和触点模拟实验装置进行了电接触实验.针对触点分断过程中的弹跳现象,在触点分断时定义了几种时间参数,统计分析了它们随电压升高后的变化规律.结果表明,随着电源电压的提高,继电器分断时间显著增长,分断弹跳主要发生在触点分离初期的微间隙,对分断时间影响很小.在本试验条件下,触点材料 AgNi10、Ag和AgSnO2的分断时间差别很小.     

CuW触点在不同环境气氛下燃弧时间和侵蚀实验研究

密封开关装置中的环境气氛对降低燃弧时间和触点侵蚀有重要影响。为了更好地了解气氛对燃弧时间和触点侵蚀的影响,文中利用触点模拟装置,在直流电压200~500 V,阻性负载电流40~150A,环境气氛为Air、N_2、CO_2、O_2条件下对CuW70触点开展实验研究。结果表明当电压增大时,不同气氛的分断燃弧时间顺序发生变化,O2总是具有最长的分断燃弧时间,在200~300V的情况下,N_2的分断燃弧时间比CO_2的更短,而在400~500V的情况下,CO_2的分断燃弧时间比N_2的更短。实验结果还表明阳极在所有气氛中都为质量损失,阴极在Air和N_2中为质量损失,但在CO_2和O_2中质量增加。     

真空直流开断固有介质恢复强度研究

为研究直流开断过程中触头开距、燃弧时间及电流过零时的di/dt对真空开关开断能力的影响,对真空开关分断之后的固有介质恢复强度进行了测量,即不加恢复电压下触头间隙介质的自由恢复过程。文中设计了永磁–斥力混合式快速机构,并采用转移强迫过零开断的方法,在合成回路实验系统中进行了真空小电流直流开断。搭建了用于测量弧后固有介质恢复强度的高压脉冲产生电路,在电流过零之后采用单电源高压脉冲放电法测量了不同触头开距、不同燃弧时间及不同di/dt下的触头间隙的固有介质恢复强度。研究结果表明:该文实验条件下的直流开断过程中存在一个临界开距,在此开距范围内,选择较快的分断速度和较短的燃弧时间,能够提高电流过零后电极间隙的固有介质恢复强度。同等开距同样的燃弧时间下,选择较低的反向电流过零频率能够提高电流过零后的固有介质恢复强度。     

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.     

继电器电寿命试验在线监测系统开发及应用

继电器熔焊失效是现代工业控制中严重的故障之一。本研究自主研发了一套继电器综合性能在线监测系统,对某型号继电器的电寿命试验参数进行详细的现场监测,研究了继电器产生熔焊的原因。监测结果表明,吸合与分断过程均产生弹跳,触点弹跳造成了继电器的熔焊失效。     

焊弧的电磁辐射研究

焊弧是大功率的用电负载；手工电弧焊中焊工距焊弧较近，研究焊弧的电磁兼容问题是有实际意义的，本文分析了焊接的形成机理，论述了焊弧电磁辐射的计算方法，给出了三维图形，对焊弧的辐射进行了测量，并对各个结果作了分析比较。     

直流大功率继电器电弧研究综述

近年来从航空、航天到新能源产业迎来了一个快速发展的黄金时期,作为其中直流配电、管理及控制等系统中完成执行分断、功率切换及故障保护等功能的关键元器件——直流大功率继电器也得到广泛关注。在直流大功率继电器动作过程中,电弧的产生将极大地影响直流开断过程,因此对于电弧特性和电弧侵蚀的研究是提高直流大功率继电器可靠性和进行定量评估预测电寿命的关键问题。电弧是一个涉及等离子体物理、电磁场、流体力学、热传导等多学科交叉的基础科学问题,由于实验和理论研究均存在一定困难,目前对继电器类开关电器直流电弧触头侵蚀的物理机理和电弧特性了解尚不够完善清晰。该文以电弧问题为研究对象,从数值仿真与试验测量两个方面,综述国内外直流继电器类开关电弧侵蚀数学模型和电弧特性,并对下一步直流大功率继电器类开关电器电弧相关的研究工作进行展望。     

电磁继电器触点动熔焊机理分析

熔焊现象是继电器最为严重的故障形式之一.分析了产生动熔焊的3种时刻,分别为动、静触点闭合接触瞬间,接触短弹跳分离瞬间和触点弹跳后的闭合接触瞬间.实验表明,第2种是最为重要的.提出了两种熔焊机理--液桥熔焊和熔池熔焊.由于熔焊依赖于触点冷却阶段而不是加热过程中的侵蚀,故侵蚀多的材料未必一定容易发生熔焊.要提高继电器触点的抗熔焊能力,一要降低触点弹跳;二要选用合适的触点材料.     

汽车起动器触点通断过程燃弧时间试验研究

分别利用RC并联电路和RL串联电路模拟汽车起动器的通断过程,测试了不同闭合浪涌电流和不同电源电压条件下的闭合燃弧时间和分断燃弧时间。试验结果表明,闭合燃弧时间明显小于分断燃弧时间;分断燃弧时间随分断电弧能量的增加而单调增加。     

高速CO2焊波控逆变电源设计

以dsPIC30F6010数字信号控制器为核心,设计了波控逆变CO2焊接电源系统。详细介绍了该逆变电源的主电路、短路/燃弧判断电路和电流波形控制程序等。为了减少CO2焊短路过渡的飞溅,增加电弧的稳定性,提高焊接速度,提出将控制过程分成短路阶段和燃弧阶段分别加以控制的方案。研制的波控逆变电源,不仅控制参数多,响应速度快,而且能精确控制燃弧能量,因而可满足高速CO2焊控制的要求。     

电弧电压及燃弧时间的分析研究

本文根据电弧基本理论，对银基触头材料开断电阻性负载的电弧电压及燃弧时间进行了实验研究，通过分析比较得出，开断电流越大，燃弧时间越长，电弧电压的变化遵循交流电弧的伏安特性的结论。