新型大功率混合直流接觸器的研究.pdf

1、接觸器作為一種自控控制開(kāi)關(guān)電器廣泛應(yīng)用于電力傳輸和工業(yè)生產(chǎn)中，其工作性能和可靠性直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)機(jī)能和可靠性。電磁接觸器在閉合和開(kāi)斷過(guò)程中存在電弧磨損，尤其在直流大功率的應(yīng)用場(chǎng)合下，電弧對(duì)觸頭損害更為嚴(yán)重，成為決定大功率直流接觸器電壽命的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)混合直流接觸器采用電力電子開(kāi)關(guān)和機(jī)械開(kāi)關(guān)并聯(lián)的方法，綜合兩者優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)混合接觸器無(wú)電弧通斷，但是由于大功率電子開(kāi)關(guān)成本高、體積大、控制驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，使得該方法在大功率應(yīng)用場(chǎng)合不具備很高

2、市場(chǎng)價(jià)值。本文以鐵路機(jī)車用大功率直流接觸器為研究對(duì)象提出了一種新型大功率混合直流接觸器的設(shè)計(jì)方法，以接觸器在開(kāi)、關(guān)動(dòng)作過(guò)程中無(wú)電弧影響為基本設(shè)計(jì)要求。
　　本文提出的新型大功率混合直流接觸器由閉合彈跳電弧消除電路、分?jǐn)嚯娀∠娐泛徒佑|器本身組成。閉合彈跳電弧消除電路由電源轉(zhuǎn)換電路、隔離采樣電路、控制電路、隔離驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路組成，通過(guò)檢測(cè)接觸器觸頭首次閉合信號(hào)導(dǎo)通并聯(lián)在觸頭兩端的電子開(kāi)關(guān)，使其承擔(dān)觸頭彈跳時(shí)間的主電路電流，以消

3、除閉合彈跳電弧現(xiàn)象，最大限度降低電子開(kāi)關(guān)承擔(dān)電應(yīng)力，提高電路可靠性，降低開(kāi)發(fā)成本。分?jǐn)嚯娀∠娐酚赡芰课针娐贰⒖刂齐娐泛屠m(xù)流電路組成，利用分?jǐn)嚯娀∧芰哭D(zhuǎn)移原理，將存儲(chǔ)在負(fù)載和線路中的能量消耗在能量吸收電路和續(xù)流電路中，以消除分?jǐn)嚯娀‖F(xiàn)象。由于線路及器件分布參數(shù)的存在，分?jǐn)嚯娀∧芰繜o(wú)法快速完全轉(zhuǎn)移，表現(xiàn)為觸頭分?jǐn)辔㈦娀‖F(xiàn)象。
　　通過(guò)對(duì)分?jǐn)嚯娀∠娐芳纳鷧?shù)的提取建立其微觀等效模型，并對(duì)線路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高滅弧效果。大功率混

4、合直流接觸器樣機(jī)通過(guò)了國(guó)家鐵路嚴(yán)酷等級(jí)3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的極限條件測(cè)試，滿足鐵路機(jī)車用低壓設(shè)備的安全標(biāo)準(zhǔn)要求。
　　本文針對(duì)所設(shè)計(jì)的新型混合直流接觸器進(jìn)行了故障樹(shù)分析，分別以頂事件“閉合彈跳電弧消除電路不工作”和“分?jǐn)嚯娀∠娐凡还ぷ鳌苯⒐收蠘?shù)，形象的說(shuō)明器件級(jí)底事件對(duì)每層中間事件及相應(yīng)頂事件的影響，得到頂事件的發(fā)生概率及元器件概率重要度，找到整個(gè)混合接觸器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為進(jìn)一步提高其使用可靠性打下基礎(chǔ)。
　　本文設(shè)計(jì)的大功率混