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電力系統(tǒng)機能和可靠性。電磁接觸器在閉合和開斷過程中存在電弧磨損，尤其在直流大功率的應(yīng)用場合下，電弧對觸頭損害更為嚴重，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關(guān)和機械開關(guān)并聯(lián)的方法，綜合兩者優(yōu)點，實現(xiàn)混合接觸器無電弧通斷，但是由于大功率電子開關(guān)成本高、體積大、控制驅(qū)動電路復(fù)雜，使得該方法在大功率應(yīng)用場合不具備很高

2、市場價值。本文以鐵路機車用大功率直流接觸器為研究對象提出了一種新型大功率混合直流接觸器的設(shè)計方法，以接觸器在開、關(guān)動作過程中無電弧影響為基本設(shè)計要求。
　　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、分斷電弧消除電路和接觸器本身組成。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)動電路和保護電路組成，通過檢測接觸器觸頭首次閉合信號導(dǎo)通并聯(lián)在觸頭兩端的電子開關(guān)，使其承擔(dān)觸頭彈跳時間的主電路電流，以消

3、除閉合彈跳電弧現(xiàn)象，最大限度降低電子開關(guān)承擔(dān)電應(yīng)力，提高電路可靠性，降低開發(fā)成本。分斷電弧消除電路由能量吸收電路、控制電路和續(xù)流電路組成，利用分斷電弧能量轉(zhuǎn)移原理，將存儲在負載和線路中的能量消耗在能量吸收電路和續(xù)流電路中，以消除分斷電弧現(xiàn)象。由于線路及器件分布參數(shù)的存在，分斷電弧能量無法快速完全轉(zhuǎn)移，表現(xiàn)為觸頭分斷微電弧現(xiàn)象。
　　通過對分斷電弧消除電路寄生參數(shù)的提取建立其微觀等效模型，并對線路進行優(yōu)化設(shè)計，提高滅弧效果。大功率混

4、合直流接觸器樣機通過了國家鐵路嚴酷等級3級標準的極限條件測試，滿足鐵路機車用低壓設(shè)備的安全標準要求。
　　本文針對所設(shè)計的新型混合直流接觸器進行了故障樹分析，分別以頂事件“閉合彈跳電弧消除電路不工作”和“分斷電弧消除電路不工作”建立故障樹，形象的說明器件級底事件對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，找到整個混合接觸器設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為進一步提高其使用可靠性打下基礎(chǔ)。
　　本文設(shè)計的大功率混