大功率接觸器設計與研究.pdf

1、隨著電動車、飛機等對電能需求日益增加，其內部配電系統(tǒng)的供電制轉向更高電壓以節(jié)約線徑并減輕導線重量。高壓供電制對在其中起到保護和切換等功能的密封接觸器提出了如高電壓大功率切斷、長壽命等更高的要求。因此，本文對一種額定電壓與電流為270V200A的高壓直流大功率電磁式密封直流接觸器進行了設計和研究，并對其耐環(huán)境指標、壽命指標進行了驗證。
　　首先，基于永磁吹弧橋式觸頭結構滅弧規(guī)律設計了接觸系統(tǒng)，利用模擬實驗裝置進行不同觸頭結構、觸頭材

2、料、磁場強度、氣壓下的電弧實驗，從而初步確定了觸頭分斷速度、觸頭開距、觸頭壓力、觸頭超程、滅弧磁場。并根據分斷速率、開距及觸點壓力等要求設計了反力系統(tǒng)。
　　然后，基于靜磁場下矢量磁位模型采用Maxswell軟件建立了電磁系統(tǒng)仿真模型，計算其靜態(tài)電磁吸力特性，并通過實驗測試數據證明了所建模型和仿真結查的正確性。然后采用基于靜態(tài)數據的多軟件聯合仿真的辦法，建立了接觸器的機電耦合模型，通過計算確定接觸器吸合和釋放過程的動態(tài)特性參數，如

3、動態(tài)位移曲線、動態(tài)速率曲線、動態(tài)吸反力配合等關鍵分合特性。
　　最后，根據設計的結構與尺寸參數制作接觸器樣機，對設計的接觸器進行了尺寸參數、機械參數、電特性參數、環(huán)境參數、壽命參數等各個環(huán)節(jié)進行了實驗測試。并對失效產品進行了失效模式與機理分析，給出了永磁體種類與磁場強度對壽命的影響機理、研究了觸頭分離初速度、觸頭行程、彈簧壓力等機械參數對壽命的影響規(guī)律。耐力學實驗與電壽命實驗結果表明該接觸器樣機已經達到了泰科公司的LEV200型指