低壓交流接觸器電弧動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型和溫度場(chǎng)仿真研究.pdf

1、低壓交流接觸器是低壓電器的一個(gè)重要組成部分,其作為基礎(chǔ)性配套元件被廣泛的應(yīng)用于各生產(chǎn)部門。在低壓交流接觸器閉合和分?jǐn)嚯姎饣芈窌r(shí),其觸頭間會(huì)產(chǎn)生電弧。低壓交流接觸器開關(guān)電弧在其燃弧瞬間即可達(dá)到高溫,因而會(huì)嚴(yán)重影響低壓交流接觸器的產(chǎn)品性能,降低其產(chǎn)品可靠性并縮短其電壽命。本文主要研究低壓交流接觸器開關(guān)電弧在燃弧過(guò)程中的直徑變化以及電弧的溫度變化和分布規(guī)律并對(duì)低壓交流接觸器開關(guān)電弧進(jìn)行了仿真計(jì)算。本文的研究成果可以為改進(jìn)觸頭材料、改善電器的結(jié)

2、構(gòu)以及提高低壓交流接觸器的電氣性能提供支持。
　　 本文首先利用基于面陣CCD照相機(jī)的低壓交流接觸器開關(guān)電弧的高速圖像采用系統(tǒng)對(duì)低壓交流接觸器的開關(guān)電弧從燃弧到熄弧的一系列圖像進(jìn)行采集,然后利()自適應(yīng)中值濾波算法對(duì)采集到的低壓交流接觸器電弧的圖像進(jìn)行了去噪,并利用()普拉斯銳化法對(duì)電弧圖像的邊緣以及細(xì)節(jié)信息進(jìn)行了銳化處理。本文基于低壓交流接觸器開關(guān)電弧的高速圖像采集系統(tǒng)的光學(xué)特征對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定并按照標(biāo)定計(jì)算了整個(gè)燃弧過(guò)程中

3、的電弧直徑值變化,分析了電弧的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
　　 溫度是電弧的重要物理特性之一。因此研究低壓交流接觸器電弧在燃弧過(guò)程中的溫度變化以及分布規(guī)律是十分重要的。本文在分析非接觸測(cè)溫理論的基礎(chǔ)上研究了電弧的能量輻射與CCD采集圖像像素灰度值之間的關(guān)系,設(shè)計(jì)了雙波長(zhǎng)電弧輻射圖像采集裝置,利用黑體爐對(duì)該采集裝置進(jìn)行了標(biāo)定?；陔p波長(zhǎng)比色測(cè)溫原理對(duì)采集到的電弧燃弧過(guò)程的雙波長(zhǎng)輻射投影圖像進(jìn)行了投影溫度場(chǎng)的重建。
　　 本文結(jié)合低壓交流接

4、觸器開關(guān)電弧的特點(diǎn),建立了電弧的輻射傳遞模型以及測(cè)試系統(tǒng)模型,設(shè)計(jì)了低壓交流接觸器開關(guān)電弧的輻射拾取裝置。利用該裝置對(duì)感性負(fù)載條件下的開關(guān)電弧進(jìn)行了拍攝并利用計(jì)算機(jī)層析重建算法重建了電弧燃燒時(shí)的三維溫度場(chǎng)。區(qū)別于傳統(tǒng)的重建算法,本文將投影方程作為約束條件加入目標(biāo)優(yōu)化中,提出一種外加約束的最小二乘估計(jì)的重建算法。利用該算法重建的低壓交流接觸器開關(guān)電弧的三維溫度場(chǎng)中可以看出電弧的輻射能量場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分御情況。
　　 最后,本文對(duì)低壓