交流接触器温度场仿真及影响因素的解析


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摘 要 电力领域的大幅度进步,不仅带来了很大的经济收益和社会效益,同时还对电力设备产生了很大的保障作用。就目前的发展而言,交流接触器的应用非常广泛,科研人员在现阶段的研究中,对交流接触器温度场进行了一定的仿真及影响因素分析,这样就能够在将来的应用中,减少矛盾和冲突的产生。

【关键词】交流接触器 仿真 影响因素

对于交流接触器温度场的仿真工作而言,现阶段的工作的确取得了一定的成果,但也遇到了很大的问题。从客观的角度来说,交流接触器温度场仿真工作的影响因素很多,无论是在理论方面还是实践方面。我国在交流接触器温度场仿真方面的工作起步较晚,因此很多的设备和技术相对于国际上来说存在一定的距离,为了在较短的时间内获得较大的进步,必须结合国内的具体情况进行研究,这样才能对影响因素有一个全面、透彻的掌握。本文就此进行一定的解析。

1 交流接触器温度场分析模型

1.1 研究对象

交流接触器经过多年的发展,现阶段的型号和功能有很大的不同,每一种交流接触器在特定的领域都能全面的发展,为了能够对交流接触器温度场仿真及影响因素有一个透彻的分析,本文所选择的研究对象,是一种额定电流为一百安培的交流接触器,这种设备具有一个非常明显的优势,那就是结构的对称性。从客观方面来说,结构的对称性能够较好的展示出影响因素,并且在日后的处理方式中,也可以更好的优化,如图一:

除此之外,我们的科研人员还在进行有限元分析计算的过程中,仅选取了四分之一的模型建模。这样做的好处是,能够节省一定的工作时间,同时让仿真工作更加的贴近实际,不至于出现过于理论化的情况,毕竟交流接触器温度场仿真工作是要应用到实际的工作中。

1.2 热分析模型的建立

对于交流接触器温度场仿真工作来说,热分析模型的建立是一个非常重要的环节,很多的工作都需要在这个基础上进行。热分析模型的建立能够从客观上和主观上将影响因素较为直观的展现出来。在客观方面,由于仿真工作结合了一定的实际因素,因此客观上的成果有很大一部分能够直接应用到实际工作中;在主观方面,热分析模型可以将一些较为复杂的工作通过较为简单的方式进行,因此,主观和客观方面的便利,都要求热分析模型的有效建立。本文认为,为了便于计算作如下假设:①接触器处于无限大空间;②由于结构的对称性,认为对称面是绝热面;③材料各向同性;④外表面的对流散热为自然对流散热;⑤环境温度不变,为实验时测得的室温。

2 热源的计算

交流接触器在工作的过程中,其热源包括主回路和电磁系统两部分。就目前的发展而言,主回路和电磁系统同样重要,并不存在谁凌驾于谁的情况。科研人员经过不断的研究,对主回路和电磁系统进行了一定的深化与加强,设备和系统更加的完善,在进行交流接触器温度场仿真研究的时候,就能在硬件和系统方面获得较大的助力,我国的交流接触器的主回路损耗的计算主要包括各个部分电阻的确定,以及电流通过回路时的电流密度分布计算,这两方面的计算工作对整体的仿真工作具有决定性的影响。另一方面,电磁系统损耗的计算主要是线圈和分磁环中电流的计算。

2.1 电磁系统发热功率的计算

电磁系统是整个交流接触器温度场仿真研究的核心部分,也是重要的影响因素之一。在现阶段的发展中,电磁系统已经被列为重要的研究对象。在上文中,我们知道了,电磁系统损耗的计算主要有两个部分,分别是线圈和分磁环中电流的计算,从客观的计算工作来说,分磁系统发热功率的计算需要线圈和分析磁环中电流计算的支撑,同时二者也是互为依存的关系。在进行发热功率计算的过程中,必须考虑到交流接触器的实际应用方向和具体的服务对象,有些科研人员进行“标准计算”,即所谓的统一情况,统一方向等等。社会的发展要求交流接触器温度场仿真研究需要多元化的进行,影响因素也要从多个方面分析。因此,必须结合具体的实际情况,才能得到一个较为积极的计算结果。本文认为,要想在计算的时候得到一个较为积极的成果,可以应用瞬态磁路法计算线圈和分磁环中功率损耗,求解过程中考虑铁磁材料的非线性以及线圈和分磁环电阻随温度的变化通过线圈的交流电流产生的交变磁通在铁磁体内产生磁滞和涡流损耗,通过查阅相关资料,根据铁心材料的铁磁损耗进行估算。

2.2 接触电阻

热源作为交流接触器温度场仿真研究的重要影响因素之一,必须在多个方面进行系统的研究,从而获得一个较为理想的效果。现阶段的一部分科研人员将目节。从科学的角度来说,正是因为电阻的存在,因此电流流过导体接触时电流线收缩,电流密度增大,随之而来的影响就是公路损耗增大,这对电力企业来说,是非常不利的,而且对于用电量日益增大的居民来说,也会产生一定的消极影响。另一方面,接触处的温度高于导体的温度,这一条就足够我们在进行分析的工作中,考虑到接触电阻所带来的不同程度的影响。值得注意的是,接触器在闭合工作的时候,主回路中存在的接触主要有动静触头的接触和接线端的接触,这两个环必须重点关注,避免安全隐患的发生。接触电阻的应用在每一个地区都有不同,随着市场的不断健全,接触电阻能够根据实际的需要在某一个方面较为突出,在将来的应用中,我们需要将电阻的优势发挥出来,这样才能化劣势为优势。

3 总结

本文对交流接触器温度场仿真及影响因素进行了一定的分析,从现有的成果来看,很多地区的研究都在趋向于标准化、高效化。对于交流接触器而言,我们其实并不陌生,但要在其温度场仿真机影响因素方面,有一个透彻的了解,同时掌握好方方面面的工作,的确不是容易的事情。将来的研究、分析工作需要结合其它领域的技术和设备,这样才能获得较大的突破。

参考文献

[1]纽春萍,陈德桂,朱丽萍.交流接触器温度场的仿真计算[J].低压电器,2005(06).

[2]沈旭,陈乐生,申乾宏,樊先平,杨辉.交流接触器温度场数值仿真模拟[J].电工材料,2012(03).

[3]陈维,张国钢,张鹏飞,张怡,耿英三.低压开关电器主电路温度场的有限元分析[J].低压电器,2010(20).

作者单位

南车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东省青岛市 266111

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