一种新型真空灭弧室的触头结构及其纵向磁场计算

介绍了一种新型真空灭弧室触头结构,并对其纵向磁场分布特性进行了计算,结果表明其纵向磁场较强且具有良好的分布特性,适用于开断大电流以及高电压等级的真空灭弧室中,并有利于断路器的小型化。     

真空灭弧室纵向和横向磁场触头优化应用

简要介绍横磁触头和纵磁触头的作用原理、功能及物理特性，同时在低、中、高电压范围内，对2种触头的开断能力、电阻、灭弧室尺寸及生产成本的优劣作了对比。     

动静触头槽口装配位置对真空灭弧室性能的影响

为了研究动静触头槽口装配位置对真空灭弧室性能的影响,文中采用仿真计算和试验相结合的方法,对不同动静触头槽口装配位置的真空灭弧室性能进行了分析,得出了装配位置对磁感应强度和电弧形态的影响规律。当动静触头槽口错位45°装配时最大磁感应强度分别为63.71、64.31、64.18 mT,电弧尺寸比较小,电弧的运动比较稳定,电弧电压为36 V,开断性能更好。动静触头槽口错位45°装配有利于提高真空灭弧室开断性能。     

真空灭弧室纵向和横向磁场触头及其优化应用

0概述 真空灭弧室主要用于配电、工业用断路器和电机控制的接触器上.真空灭弧室主要由真空密封外壳和安置在壳内的1对触头构成.为了其中1个触头能进行关合和开断动作,灭弧室还使用了不锈钢波纹管.     

真空开关横磁触头磁场仿真与电弧特性研究

真空开关具有开断能力大、可靠性高、体积小及对周围环境无污染等优点,已经广泛应用于中压领域,文中针对国内真空开关发展的现状和实际需求,对万字型横磁触头真空电弧在电弧跨越触头槽隙过程的特性进行仿真分析和实验研究。首先建立了万字型横磁触头的三维有限元模型,计算了触头间隙磁场的分布以及弧柱所受磁吹力情况,特别分析了越过触头槽隙的过程中磁场和磁吹力的变化规律,并计算了槽隙宽度对磁场以及磁吹力的影响;并且采用高速摄影机通过实验研究了电弧越过触头槽隙过程中电弧形态特点以及不同槽隙宽度对电弧特性的影响。仿真和实验的结果表明,弧柱在运动到触头槽隙时更倾向于沿槽隙运动而非跨槽;同时,槽隙宽度在一定范围内减小可以减小槽隙对电弧运动所带来的不利影响。     

影响线圈式触头产生的纵向磁场大小与均匀性的诸因素

通过计算分析讨论了真空灭弧室线圈式触头产生的纵向磁场的大小与线圈结构尺寸的关系;触头间磁场的均匀性与触头半径、触头开距的关系及触头分开过程中空间纵向磁场强度的变化,以为触头设计提供参考。     

一种具有横纵磁场的新型真空灭弧室触头三维磁场仿真

对一种由螺旋槽横磁触头和杯状纵磁触头并联组成的新型真空灭弧室触头结构进行了磁场仿真,该触头内部的横磁触头和环形触头片材料为CuCr50,外部的纵磁触头的杯座材料为不锈钢。建立了三维触头结构模型,采用有限元分析方法对电流处于峰值时和电流过零时动、静触头表面和触头间隙中心处的静态磁场和瞬态磁场进行仿真,瞬态磁场计算过程中考虑到了涡流的影响。结果表明,该结构触头产生的纵向磁场在动、静触头表面及触头间隙中心处分布较均匀且磁通密度满足要求,有效磁通密度区域占触头表面积较大,电流过零后剩余磁场少,磁场滞后时间小,且导体电阻小。     

新型真空灭弧室1/3匝线圈纵磁触头三维磁场仿真

设计了一种新型真空灭弧室线圈式纵向磁场触头结构,这种不对称式结构中,静触头具有两层以串联方式相连接的线圈,而动触头侧无任何线圈,使动触头结构大为简化,机械强度得以加强,而动触头质量的减轻将有利于触头开断速度的提高。利用有限元方法建立三维结构模型并仿真,在电流分别处于峰值和电流过零时,得出静触头表面、触头间隙中心平面和动触头表面上的纵向磁场分布以及纵向磁场的滞后时间。仿真结果表明,该不对称式触头结构具有较强的纵向磁场,电流过零后的剩余磁场小、滞后时间短,且导电回路电阻较小。     

新型真空开关触头材制的特性研究

0引言 真空开关的性能与触头材料密切相关，任何一次触头材料的发展都会引起真空开关性能的提高或改善，触头材料开断能力的提高不仅会大大缩小真空灭弧室的尺寸，而且会使真空开关整机的结构隔更加紧凑，节约金属及其他材料，并可以提高真空开关的可靠性。CuCr是目前广泛应用于真空断路器的触头材料，为了提高开断能力，在其中加入高熔点材料钽。     

基于NSGA-Ⅱ和BP神经网络的杯状纵磁触头结构优化设计

在直流开断工况下,现有常用工频触头需要开断高频反向电流,但其在高频电流下的电弧调控性能还需要进一步研究。该文以工频常用杯状纵磁触头为例,首先对其在1 000Hz电流下进行磁场仿真,发现电流峰值的触头间隙中心可产生3.17mT/kA的纵向磁场,磁场分布极不均匀;然后为了提高磁场强度最大值以及分布均匀度,提出一种基于BP神经网络与遗传算法相结合的方法对触头结构进行优化设计,建立以触头开槽宽度、开槽长度、径向开槽旋转角度、触头杯斜槽高度和斜槽倾斜度为输入,触头间隙中心电流峰值磁场强度最大值和磁场分布不均匀度为输出的BP神经网络模型;最后通过NSGA-Ⅱ算法对杯状纵磁触头的结构参数进行优化。优化的结果表明：当杯状纵磁触头的参数L₁为2.9mm、L₂为18.0mm、θ₁为20.0°、H为17.5mm和θ2为26.0°时,电流峰值的触头间隙中心可产生4.34mT/kA的纵向磁场,不均匀度从6.89减小到3.39,均匀度得到了较大提升,从而可以提高纵向磁场对真空电弧的调控能力。     

真空开关的触头材料

总结了真空开关对触头的要求以及触头材料对触头性能的影响，并介绍了目前真空开关中广泛使用的触头材料与研究触头材料的方法。针对真空开关的应用领域，介绍了触头材料的发展趋势。对真空开关触头材料的开发及实际应用有借鉴作用。     

电励磁磁通切换直线磁悬浮电动机的电磁力分析

以用于轨道交通牵引系统的电励磁磁通切换直线磁悬浮同步电动机(EEFSLMSM)为研究对象。首先分析了EEFSLMSM的结构,并对该电机的运行原理及其电磁推力与悬浮力产生的原理进行了研究。其次,建立了EEFSLMSM的数学模型,推导了该电机的电压、磁链方程以及电磁推力、悬浮力的数学表达式。然后,通过Ansys Maxwell分析了EEFSLMSM的磁场分布和空载反电动势波形,并对电机的调磁能力进行了研究。最后,通过Ansys有限元计算分析,得出了电磁推力、悬浮力和电枢电流以及励磁电流之间的关系。研究结果验证了EEFSLMSM运行的可行性,为牵引及悬浮一体化的设计提供了理论参考。     

混合励磁磁通切换直线磁悬浮电动机电磁力的有限元计算

研究了用于磁悬浮列车牵引系统的混合励磁磁通切换直线磁悬浮电动机(HEFSLMSM)。该电动机的永磁体、励磁绕组以及电枢绕组均位于初级短动子上,而次级长定子仅由导磁铁心构成,适合于长定子磁悬浮列车的应用场合,结构简单、价格低廉、坚固耐用,可大大降低系统成本。通过研究HEFSLMSM磁悬浮运行原理,建立HEFSLMSM的磁链方程、电压方程,并且根据磁链方程和电压方程推导出磁悬浮力和电磁推力的数学模型。对电动机静态特性以及电磁力进行有限元计算,结果验证了该电动机磁悬浮运行的可行性。     

浅谈真空断路器触头自闭力与合闸弹跳

通过对真空断路器合闸过程中触头弹跳与触头自闭力之间关系的分析,提出作为合闸原动力一部分的触头自闭力也是影响真空断路器合闸弹跳的一个重要因素。     

轴向磁场调制型永磁磁力齿轮及其电磁性能分析

介绍了新型轴向磁场调制型永磁磁力齿轮的工作机理.根据样机技术指标和设计方案,采用二维动态场的双转动域与三维静态场的时步有限元法计算其电磁性能.与样机试验数据进行比较,验证了样机设计的可行性和合理性,同时验证了有限元算法的准确性.     

电磁阻尼器气隙磁通密度对力矩特性的影响

电磁阻尼器气隙磁场的磁感应强度是影响阻尼力矩大小的重要因素。基于有限元电磁场分析软件MagNet建立三维仿真模型,在0～5 000 r/min转速范围内进行三维瞬态运动仿真,通过改变磁钢材料和磁极对数,研究了气隙磁通密度变化对力矩特性的影响。仿真获知电磁阻尼器阻尼力矩与气隙磁密基波幅值的平方成正比关系。     

真空灭弧室非对称两极式线圈纵磁触头结构仿真

为改善真空断路器的开断能力,文中设计一款非对称双线圈两极式纵向磁场电极的真空灭弧室触头。建立触头结构三维模型,在考虑涡流效应的影响下,采用有限元法对触头系统进行三维磁场仿真。结果表明,在电流峰值时动、静触头表面及触头间隙中心平面产生的纵向磁场强度有效面积较大且分布均匀。静触头表面最大值0.842 T,动触头表面最大值0.306 T;电流过零时刻触头间隙中心平面剩余磁场小,最大磁滞时间0.87 ms,导体回路电阻29.77μΩ。该非对称触头结构具有较大纵向磁场,电流过零时刻剩余磁场小,磁滞时间小,有利于提高断路器的分断性能。     

非平面接触永磁机构与双动式真空灭弧室探讨

介绍了一种新型结构的永磁机构——非平面接触永磁机构的基本结构和工作原理,这种结构的永磁机构能产生轴向高梯度磁场,可以大幅提高线圈磁场对动铁心动态反应能力,达到提高动铁心初始运动速度的目的;同时介绍了双动式真空灭弧室的基本动作原理及其与普通真空灭弧室的区别,对这2种技术的组合、匹配方案进行了分析研究,提出了一种能大幅提高真空断路器性能的全新设计思路,并在新一代真空断路器研发中予以应用。     

工程电磁场计算中磁力线绘制问题的研究

研究了工程电磁场计算中磁力线绘制的问题，通过严格的理论推导，首次给出了使磁场中磁力线的疏密程度能正确反映磁感应强度大小的条件，并给出了轴对称场和二维场中条件的具体形式，从理论和实际中，解决了使磁力线图准确反映磁感应强度的问题。最后结合具体实例，证明了本文所给的条件的正确性与有效性。     

切向磁场永磁发电机结构参数对漏磁通的影响分析

针对磁路法求解空载漏磁系数不准确的问题,在不改变切向磁场永磁发电机定子结构的情况下,利用有限元法分析转子的极对数、永磁体厚度、隔磁套厚度、气隙长度的变化对发电机漏磁通和漏磁系数的影响规律,为切向永磁发电机的设计提供技术支持.