橋式觸頭分?jǐn)嚯娀√匦詫?shí)驗(yàn)研究.pdf

1、接觸器是重要的電子元器件,具有高靈敏度、低功耗等優(yōu)點(diǎn),隨著科技的發(fā)展和產(chǎn)品性能的卓越追求,對(duì)其功率等級(jí)的要求越來(lái)越高,如今高壓直流大功率接觸器方興未艾,有必要深入研究該類(lèi)接觸器的可靠性和使用壽命。觸頭在分?jǐn)鄷r(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧,電弧通過(guò)高溫作用燒蝕觸頭,造成材料損失和接觸失效等問(wèn)題,這是決定電器壽命和分?jǐn)嗄芰Φ闹饕蛩?。所以本文從電弧燃弧特性方面著?通過(guò)研究電弧燃弧對(duì)觸頭的影響,尋求理想的滅弧環(huán)境參數(shù)。
　　綜合國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,本文首先

2、對(duì)電弧實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)。研制了多參數(shù)可調(diào)的橋式觸頭接觸器半實(shí)物模型,該模型能夠模擬接觸器的實(shí)際工作過(guò)程,為理論研究提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái);對(duì)該模型的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了精確測(cè)量,獲得其靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性;為該模型設(shè)計(jì)配備了外圍設(shè)備,包括負(fù)載及氣路等。
　　其次,通過(guò)設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng),本文研制了實(shí)驗(yàn)電控系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)包括測(cè)試主回路、系統(tǒng)觸發(fā)驅(qū)動(dòng)控制單元、線(xiàn)圈驅(qū)動(dòng)單元、信號(hào)調(diào)理單元以及同步信號(hào)采集及分析單元,下位機(jī)軟件系統(tǒng)包括主

3、控單元程序、數(shù)據(jù)采集單元程序以及時(shí)間參數(shù)計(jì)算程序,上位機(jī)軟件包括分合控制模塊、數(shù)據(jù)采集及處理模塊、電弧圖像處理模塊,最后對(duì)相關(guān)軟件界面進(jìn)行了展示、對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。
　　針對(duì)電弧燃弧實(shí)驗(yàn),本文研究了適用的實(shí)驗(yàn)與分析方法。由于影響電弧燃燒的因素較多,應(yīng)用正交實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行電弧實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),安排進(jìn)行代表性強(qiáng)的電弧實(shí)驗(yàn),大大減少實(shí)驗(yàn)次數(shù),提高了效率;給出了各項(xiàng)電弧燃弧參數(shù)的提取計(jì)算方法;針對(duì)電弧圖像數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)了圖像預(yù)處理算法,濾除噪聲

4、影響因素,突出電弧特征參數(shù);引入圖像目標(biāo)亞像素定位技術(shù),將數(shù)據(jù)處理精度進(jìn)一步提高5~10倍。
　　最后,本文對(duì)高壓直流大功率橋式觸頭分?jǐn)嚯娀∵M(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。對(duì)較低功率等級(jí)的直流電弧開(kāi)展了預(yù)先研究工作,分別選取百功率(300W)和千功率(2.5kW)兩種等級(jí)的直流電弧進(jìn)行實(shí)驗(yàn);對(duì)觸頭分?jǐn)嗨俣取⒂|頭接觸面積、橫吹磁場(chǎng)強(qiáng)度、介質(zhì)氣體環(huán)境、介質(zhì)環(huán)境壓強(qiáng)以及真空環(huán)境等方面對(duì)電弧燃弧的影響進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究;對(duì)五種常見(jiàn)的電弧燃弧異常情