磁場(chǎng)作用下的電弧及電腐蝕特性的研究.pdf

1、開(kāi)關(guān)電器廣泛地應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全的各個(gè)領(lǐng)域和部門(mén)，其可靠性至關(guān)重要。對(duì)于有觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)電器而言，影響其壽命的一個(gè)重要因素是分?jǐn)嗪徒油娐愤^(guò)程中在觸頭間產(chǎn)生的電弧。電弧及電腐蝕機(jī)理極為復(fù)雜，理論研究十分困難，開(kāi)發(fā)一套功能完備的開(kāi)關(guān)電器電弧實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有重要的實(shí)用價(jià)值。本文利用電弧實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，研究磁場(chǎng)對(duì)分?jǐn)嚯娀〖半姼g特性影響，促進(jìn)磁場(chǎng)吹弧技術(shù)的發(fā)展。
　　本文設(shè)計(jì)一種基于高速攝像和碰撞式觸頭恒速分?jǐn)嗟碾娀?shí)驗(yàn)系統(tǒng)。電弧燃燒過(guò)程中，利用

2、高速攝像機(jī)拍攝電弧圖像，采用USB數(shù)據(jù)采集卡采集觸點(diǎn)電壓和電流波形，并將電弧圖像和波形傳輸至上位機(jī)。利用該系統(tǒng)可進(jìn)行不同觸點(diǎn)材料、電弧室氣體成分和壓強(qiáng)、觸點(diǎn)分?jǐn)嗨俣?、分?jǐn)喙β室约按嬖诟鞣N磁吹情況下的分?jǐn)嚯娀?shí)驗(yàn)。
　　分別采用多種方法對(duì)電弧圖像序列進(jìn)行圖像增強(qiáng)和邊緣提取處理，經(jīng)比較分析后，確定了適用于開(kāi)關(guān)電器電弧的圖像處理方法。進(jìn)行圖像處理和分析后，利用電弧邊緣特征提取電弧直徑、熄弧長(zhǎng)度、弧根位置及運(yùn)動(dòng)速度等電弧靜態(tài)和動(dòng)態(tài)信息。根

3、據(jù)三色測(cè)溫原理，利用電弧RGB圖像信息提取電弧溫度信息。利用觸點(diǎn)電壓數(shù)據(jù)提取電弧時(shí)間信息，包括燃弧時(shí)間、金屬相時(shí)間和氣相時(shí)間。利用電子天平和光學(xué)顯微鏡提取電腐蝕特性信息。
　　利用電弧實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)磁場(chǎng)作用下Ag/SnO2材料觸頭以不同速度分?jǐn)?8V/5A和28V/25A阻性和感性負(fù)載時(shí)的電弧及電腐蝕特性展開(kāi)研究。給出不同分?jǐn)嗨俣认?，燃弧時(shí)間、弧根位置分布、質(zhì)量轉(zhuǎn)移等電弧及電腐蝕參數(shù)與吹弧磁場(chǎng)的關(guān)系。研究結(jié)果可為永磁體吹弧技術(shù)在開(kāi)關(guān)