铁路信号继电器返回系数的仿真计算及影响因素研究 被引量：1

1

作者 曹云东 王贝贝 +1 位作者 刘炜 孙宏杰 《机电元件》 2015年第1期16-19,28,共5页

轨道电路分路不良对铁路运输造成重大安全隐患。现在,大量运用的铁路信号继电器返回系数偏低,不具备解决轨道电路分路不良的能力。传统的电磁继电器研究很少关注返回系数的仿真计算问题。目前,在铁路信号继电器的设计过程中,因为无法通... 轨道电路分路不良对铁路运输造成重大安全隐患。现在,大量运用的铁路信号继电器返回系数偏低,不具备解决轨道电路分路不良的能力。传统的电磁继电器研究很少关注返回系数的仿真计算问题。目前,在铁路信号继电器的设计过程中,因为无法通过计算机仿真求得返回系数,从而造成产品改进缺乏依据和指导。本文针对某种典型的铁路信号继电器,提出通过对吸合及释放过程进行动态特性仿真来计算返回系数的方法,并把仿真结果与实验结果进行对比,验证了此方法的正确性。在此基础上,对影响返回系数的主要因素进行分析,从而为铁路信号继电器的设计和制造提供了理论指导和设计参考。 展开更多

关键词 铁路信号继电器 返回系数 动态特性 吸合 释放

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电磁继电器返回系数的仿真计算方法研究

2

作者 王贝贝 曹云东 孙宏杰 《电器与能效管理技术》 2015年第10期22-25,共4页

目前,在电磁继电器的设计和优化过程中,缺乏通过计算机仿真求得返回系数的方法。因此,提出了通过对吸合及释放过程进行动态特性仿真来计算返回系数的方法。此方法能准确地对电磁继电器的返回系数进行计算,并获得衔铁吸合和释放过程中的... 目前,在电磁继电器的设计和优化过程中,缺乏通过计算机仿真求得返回系数的方法。因此,提出了通过对吸合及释放过程进行动态特性仿真来计算返回系数的方法。此方法能准确地对电磁继电器的返回系数进行计算,并获得衔铁吸合和释放过程中的动作特性。应用此方法对某电磁继电器的返回系数进行仿真计算,并把仿真结果与试验结果进行对比,验证了此方法的准确性。 展开更多

关键词 电磁继电器 返回系数 动态特性仿真 吸合 释放

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簧片式继电器固有振动特性研究 被引量：8

3

作者 张高廷 曹云东 刘炜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期292-299,共8页

在簧片式继电器中,簧片作为一种柔性体,易发生耦合共振,造成继电器工作可靠性下降。该文根据梁弯曲理论建立触簧系统振动分析模型,对触簧系统的固有振动参数进行数值计算。在考虑实际振动条件下,选择Bathe复合时间积分算法进行有限元实... 在簧片式继电器中,簧片作为一种柔性体,易发生耦合共振,造成继电器工作可靠性下降。该文根据梁弯曲理论建立触簧系统振动分析模型,对触簧系统的固有振动参数进行数值计算。在考虑实际振动条件下,选择Bathe复合时间积分算法进行有限元实例仿真分析,得到了簧片的固有振动特性。通过振动试验结果与仿真数据的对比,证明该文的分析方法具有较准确的固有振动特性求解能力,并可为相关低压电器的固有振动特性研究和结构优化提供一定的参考。 展开更多

关键词 簧片式继电器 触簧系统 固有振动特性 振动试验

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振动频率对铁路继电器触点可靠性的影响研究 被引量：4

4

作者 陈依泽 曹云东 刘炜 《电气技术》 2020年第6期19-25,34,共8页

铁路继电器通常都在具有振动或者冲击的力学环境下工作,所以继电器耐力学环境的能力对于其接触系统就十分重要。本文以S·JWXC-1000型铁路信号继电器为研究对象,以动静触头接触力非线性变化情况为判定接触是否可靠的依据,对于有限... 铁路继电器通常都在具有振动或者冲击的力学环境下工作,所以继电器耐力学环境的能力对于其接触系统就十分重要。本文以S·JWXC-1000型铁路信号继电器为研究对象,以动静触头接触力非线性变化情况为判定接触是否可靠的依据,对于有限位结构的触簧系统,采用模态分析、谐响应分析和隐式动力学分析算法,通过改变振动加速度和振动频率的方法来对不同振动载荷下触簧系统的触点可靠性问题进行仿真研究。由仿真分析可知,触簧系统在接近一阶固有频率时触点接触力会出现十分不稳定的情况;在远离固有频率时触点可靠性较高,但是在70~90Hz频率范围内出现了不稳定→趋于稳定→不稳定→稳定的触点接触力变化情况。研究结果可为铁路相关低压电器的振动可靠性问题提供一定参考。 展开更多

关键词 继电器 振动载荷 有限元 非线性变化 隐式动力学算法

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直流开断中触头边缘弧根停滞现象及影响因素研究 被引量：2

5

作者 包玉良 李静 +2 位作者 段薇 彭世东 刘树鑫 《电器与能效管理技术》 2024年第4期30-37,共8页

弧根演化过程对直流空气断路器的开关效率有显著影响。基于空气电弧磁流体动力学(MHD)模型,对触头边缘弧根停滞的根本原因进行仿真分析,得出外磁场大小和开断速度对触头边缘弧根停滞的影响。结果表明,弧根从触头转移至跑弧道是通过击穿... 弧根演化过程对直流空气断路器的开关效率有显著影响。基于空气电弧磁流体动力学(MHD)模型,对触头边缘弧根停滞的根本原因进行仿真分析,得出外磁场大小和开断速度对触头边缘弧根停滞的影响。结果表明,弧根从触头转移至跑弧道是通过击穿完成的,触头边缘弧根停滞是弧根转移前跑弧道未达到击穿条件导致的。触头边缘弧根停滞时间随磁感应强度的增大而减少,并减少速度变慢,最后趋于稳定;燃弧初期,一定范围内提高触头开断速度有利于减少弧根停滞时间,但受洛伦兹力和气流场的双重影响,过高的开断速度对减少电弧停滞时间的效果减弱。 展开更多

关键词 直流 空气电弧 触头边缘弧根停滞 磁流体动力学 开断速度

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镀锌层对新型固体绝缘结构电场分布影响的研究

6

作者 李秋红 侯春光 高有华 《电气技术》 2017年第3期21-24,共4页

近年来,12k V固体绝缘环网柜在配电系统中得到了大力推广。为了实现可靠接地,在绝缘件的表面镀锌并可靠接地,发现绝缘件的电场分布发生较大改变。为了研究镀锌层对固体绝缘结构电场分布的影响,本文以12k V固体绝缘环网柜内的绝缘筒为例... 近年来,12k V固体绝缘环网柜在配电系统中得到了大力推广。为了实现可靠接地,在绝缘件的表面镀锌并可靠接地,发现绝缘件的电场分布发生较大改变。为了研究镀锌层对固体绝缘结构电场分布的影响,本文以12k V固体绝缘环网柜内的绝缘筒为例,采用有限元法对其进行仿真,分别对外表面有无镀锌层的绝缘筒的电场分布进行分析。结果表明:无镀锌层的绝缘筒的最大场强值低于临界击穿场强,不会发生击穿;有镀锌层的绝缘筒的最大场强值较无镀锌层的大一个数量级,若绝缘材料存在缺陷或结构设计不合理,则会发生局部放电。 展开更多

关键词 固体绝缘环网柜 绝缘筒 镀锌层 有限元法 电场分布

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开关电器电弧的温度检测研究

7

作者 栾荻野 曹云东 《电气开关》 2010年第2期23-25,30,共4页

针对开关电器电弧提出了一种温度测量的方法。采用光学诊断技术,通过光谱理论使用CCD、干涉滤光片和中性滤光片来测量电弧温度。设计了电弧的图象采集实验装置。针对电弧等离子体温度场分析中Abel逆变换的计算,应用图像预处理技术,包括... 针对开关电器电弧提出了一种温度测量的方法。采用光学诊断技术,通过光谱理论使用CCD、干涉滤光片和中性滤光片来测量电弧温度。设计了电弧的图象采集实验装置。针对电弧等离子体温度场分析中Abel逆变换的计算,应用图像预处理技术,包括小波变换技术去除图象背景噪声以及采用Sobel算子对图象进行边缘提取,推导了电弧温度检测公式。获得了开关电器电弧的温度分布。为开关电器电弧温度检测提供了一种有效的检测方法。 展开更多

关键词 光学诊断 CCD Abel逆变换 图像预处理 小波变换 SOBEL算子 电弧温度

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基于多物理场耦合的高压SF6断路器冷气流混沌特性研究 被引量：5

8

作者 韩颖 冯厉鹏 +1 位作者 曹云东 侯春光 《电气工程学报》 2018年第7期16-22,共7页

研究灭弧室压力、速度和湍流等气流参数,对于进一步优化断路器本体结构设计具有重要意义。本文以550k V单断口高压断路器为研究对象,研究灭弧室气流参数的时空特性,建立三维计算模型,采用有限体积法对断路器开断容性小电流情况下的气流... 研究灭弧室压力、速度和湍流等气流参数,对于进一步优化断路器本体结构设计具有重要意义。本文以550k V单断口高压断路器为研究对象,研究灭弧室气流参数的时空特性,建立三维计算模型,采用有限体积法对断路器开断容性小电流情况下的气流场进行数值求解,提取有效特征点,得到压力、密度、速度及湍流等参数;采用C-C算法、G-P算法、FFT变换和＂修正＂的混沌理论对开断过程中各气流参数进行系统复杂混沌运动行为分析。结果表明：断路器开断过程中,气流运动存在混沌特征,并通过横向、纵向比较压力和密度、马赫数和速度等参数,得到各参数混沌特性之间的联系与区别,为进一步通过改变喷口型面调整气流流路以实现气流的有效气吹,提高断路器开断能力,同类以及替代产品的改进和开发提供了理论依据。 展开更多

关键词 高压SF6断路器 气流场 混沌 喷口 开断能力

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多物理因素影响下氢气介质直流电弧重击穿现象仿真与试验研究 被引量：6

9

作者 韩颖 孟令新 +2 位作者 侯春光 尚文祥 曹云东 《电器与能效管理技术》 2018年第22期28-34,共7页

在不同磁场、开距、电流、灭弧介质多物理因素影响下对直流电弧进行开断试验,得到了氢气介质电弧燃弧时间短、扰动大、发生重击穿概率高的结果。基于MHD理论,采用有限元法仿真触头间隙中氢气介质电弧发生重击穿的动态过程,得到了电弧的... 在不同磁场、开距、电流、灭弧介质多物理因素影响下对直流电弧进行开断试验,得到了氢气介质电弧燃弧时间短、扰动大、发生重击穿概率高的结果。基于MHD理论,采用有限元法仿真触头间隙中氢气介质电弧发生重击穿的动态过程,得到了电弧的动态时空分布,分析重击穿过程温度和磁场对电弧运动的影响,从理论上解释了氢气介质电弧重击穿现象产生的变化过程。最后,提出氢氮混合介质改善重击穿现象的方法,试验得到H_2∶N_2为3∶2时,电弧重击穿概率最低,灭弧效果最好。 展开更多

关键词 混合气体 直流电弧 电弧重击穿 电弧形态

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电子式电流互感器的温度试验研究 被引量：9

10

作者 侯春光 阎文博 +1 位作者 高有华 曹云东 《电器与能效管理技术》 2020年第2期93-98,共6页

电子式电流互感器在工作原理、结构等方面与传统电磁式电流互感器有很大的不同,通过全温度循环试验的方式,对有源电子式电流互感器的温度特性进行分析,其中Rogowski线圈电子式电流互感器受环境温度变化影响很大,对LPCT线圈电子式电流互... 电子式电流互感器在工作原理、结构等方面与传统电磁式电流互感器有很大的不同,通过全温度循环试验的方式,对有源电子式电流互感器的温度特性进行分析,其中Rogowski线圈电子式电流互感器受环境温度变化影响很大,对LPCT线圈电子式电流互感器的影响可以忽略不计。根据Rogowski线圈电子式电流互感器系统各组成部分的特点,在理论研究方面对影响Rogowski线圈电子式电流互感器性能的温度等干扰因素进行了详细分析,并通过BP神经网络算法对Rogowski线圈电子式电流互感器进行补偿。结果表明,补偿后的互感器符合0.5级互感器准确度要求,在-40~70℃温度变化范围内比差小于±0.5%,角差小于±10′,验证了BP神经网络算法补偿的有效性。 展开更多

关键词 电子式电流互感器 ROGOWSKI线圈 LPCT线圈 BP神经网络算法

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基于GOOSE的智能分布式FA故障自愈研究 被引量：8

11

作者 曹云东 刘锐 侯春光 《电器与能效管理技术》 2020年第1期31-35,共5页

随着分布式电源和微电网不断接入配电网,传统的就地式馈线自动化(FA)和集中式馈线自动化存在故障恢复时间长、灵活性差等问题,使得供电可靠性降低。为解决上述问题,研究了一种依托于GOOSE服务的智能分布式FA故障自愈实现方案。在分析了... 随着分布式电源和微电网不断接入配电网,传统的就地式馈线自动化(FA)和集中式馈线自动化存在故障恢复时间长、灵活性差等问题,使得供电可靠性降低。为解决上述问题,研究了一种依托于GOOSE服务的智能分布式FA故障自愈实现方案。在分析了故障定位、故障隔离以及非故障区域的供电恢复的整个自愈过程后,根据智能分布式技术对通信的要求,给出基于GOOSE服务的信息交互过程。针对故障自愈过程,研究了系统的工程配置,并对智能终端的信息建模。最后,应用到具体配电网结构上,验证了该方案的有效性。 展开更多

关键词 智能分布式 馈线自动化(FA) 故障自愈 GOOSE

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开关柜局部放电信号抗干扰算法研究 被引量：5

12

作者 侯春光 张润奇 +1 位作者 曹云东 高有华 《电器与能效管理技术》 2020年第12期22-27,共6页

开关柜局部放电检测是对其绝缘性能分析的重要手段之一。超高频检测以其良好的灵敏性和抗干扰能力,成为局部放电检测主要方式,但分布在超高频检测范围内的周期性窄带干扰和方波干扰无法得到有效抑制。对含有周期性窄带干扰和方波干扰的... 开关柜局部放电检测是对其绝缘性能分析的重要手段之一。超高频检测以其良好的灵敏性和抗干扰能力,成为局部放电检测主要方式,但分布在超高频检测范围内的周期性窄带干扰和方波干扰无法得到有效抑制。对含有周期性窄带干扰和方波干扰的超高频局部放电信号进行分析,提出一种基于互相关函数和波形形态参数的抗干扰算法。实验结果表明,经过抗干扰算法计算后,周期性窄带干扰和方波干扰被有效滤除,证明所提方法在超高频局部放电检测中具有良好的抗干扰效果。 展开更多

关键词 开关柜 局部放电 超高频 抗干扰 互相关函数 波形形态参数

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有触点电器性能退化评估测试系统设计 被引量：2

13

作者 刘树鑫 刘子春 王园园 《电气工程学报》 2018年第7期31-39,共9页

在开关电器中有触点电器应用十分广泛,其运行状态会直接影响整个电力系统,所以有触点电器性能退化评估意义重大。本文对有触点电器性能退化评估测试系统进行设计,以交流接触器为例搭建的测试系统,采用NI高速数据采集卡,实现8通道同时采... 在开关电器中有触点电器应用十分广泛,其运行状态会直接影响整个电力系统,所以有触点电器性能退化评估意义重大。本文对有触点电器性能退化评估测试系统进行设计,以交流接触器为例搭建的测试系统,采用NI高速数据采集卡,实现8通道同时采集,利用Labview虚拟仪器技术,通过串行通信对下位机进行实时控制,实现自动控制试验过程并对交流接触器通断过程中的线圈电压及电流、触头电压及电流波形进行监测与记录。由采集到的精确波形数据可以提取出反映交流接触器性能退化的特征参量,为后续性能退化评估研究工作奠定了基础。 展开更多

关键词 交流接触器 虚拟仪器技术 实时控制 性能退化

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基于正交试验法的功率模块优化对直流充电桩散热影响研究 被引量：4

14

作者 侯春光 许玉婷 +1 位作者 韩颖 曹云东 《电器与能效管理技术》 2019年第8期32-37,77,共7页

以15 kW功率模块为研究对象,通过正交试验对其内部翅片散热器结构进行优化,应用于直流充电桩整体模型中进行仿真。利用场协同理论对优化前后的功率模块及充电桩整体模型内部的热流场进行分析,结果表明优化后的模型场协同性更好、散热性... 以15 kW功率模块为研究对象,通过正交试验对其内部翅片散热器结构进行优化,应用于直流充电桩整体模型中进行仿真。利用场协同理论对优化前后的功率模块及充电桩整体模型内部的热流场进行分析,结果表明优化后的模型场协同性更好、散热性能更好。这为直流充电桩整体散热的合理设计提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 直流充电桩 功率模块 翅片散热器 场协同理论 正交试验

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盐密对污秽复合绝缘子电场与温度场的影响研究 被引量：10

15

作者 李静 许鹏娟 +2 位作者 杨光 冯宇宁 付思 《电气工程学报》 2018年第7期23-30,共8页

随着工农业高速发展,污染已成为影响电网安全运行的严重隐患,户外复合绝缘子污闪现象时有发生。为了了解污闪特性,本文以FZSW-10/4型支柱复合绝缘子为研究对象,对污秽绝缘子的电场和温度场进行了仿真,并分析了绝缘子积污后最易产生局部... 随着工农业高速发展,污染已成为影响电网安全运行的严重隐患,户外复合绝缘子污闪现象时有发生。为了了解污闪特性,本文以FZSW-10/4型支柱复合绝缘子为研究对象,对污秽绝缘子的电场和温度场进行了仿真,并分析了绝缘子积污后最易产生局部电弧的位置。仿真结果表明了盐密的导电作用使电场发生畸变,造成局部电场强度增加明显;此外,污秽绝缘子的温度分布特性揭示了盐密对绝缘子沿面温度的影响,为防止绝缘子污秽闪络的发生提供了理论依据。 展开更多

关键词 复合绝缘子 污秽闪络 电场仿真 等值盐密 温度场仿真

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固体绝缘材料局放特性与电场分布关系研究 被引量：3

16

作者 侯春光 陈程 曹云东 《智能电网》 2016年第8期754-759,共6页

固体绝缘材料的绝缘性能易受局部放电的影响而失效,为此,以环氧树脂和尼龙材料为研究对象,研究固体绝缘材料局放特性与电场分布的关系。文中将固体绝缘材料做成样件模型,研究样件模型的电场分布与局放熄灭电压的关系;并将得到的结论应... 固体绝缘材料的绝缘性能易受局部放电的影响而失效,为此,以环氧树脂和尼龙材料为研究对象,研究固体绝缘材料局放特性与电场分布的关系。文中将固体绝缘材料做成样件模型,研究样件模型的电场分布与局放熄灭电压的关系;并将得到的结论应用在两种材料制成的固体绝缘筒中,通过对固体绝缘筒的电场仿真分析和局放试验验证该结论的可靠性。即同种固体绝缘材料在同种制造工艺下,会有一个相对稳定的临界局放场强;固体绝缘材料的电场强度不超过临界局放场强时,固体绝缘材料很难发生局部放电;同时也证明出环氧树脂比尼龙具有更好的绝缘性。 展开更多

关键词 固体绝缘材料 局部放电 电场分布 环氧树脂

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充电桩功率模块有序多孔结构阶段性强化散热性能研究

17

作者 韩颖 张怀源 +1 位作者 贾奥博 侯春光 《电器与能效管理技术》 2023年第9期24-31,61,共9页

以直流充电桩EVR700-15000功率模块的散热装置为研究对象,采用有序多孔结构进行功率模块强化散热。建立多孔通道热仿真模型,研究通道内涡发生器对不同流动阶段强化换热的影响,以及涡发生器放置方式和数量对多孔结构散热性能的影响,比较... 以直流充电桩EVR700-15000功率模块的散热装置为研究对象,采用有序多孔结构进行功率模块强化散热。建立多孔通道热仿真模型,研究通道内涡发生器对不同流动阶段强化换热的影响,以及涡发生器放置方式和数量对多孔结构散热性能的影响,比较分析增加无源强化换热前后对有序多孔结构的散热效果。结果表明,涡发生器在流体发展阶段的换热性能优于充分发展阶段,增加无源强化换热的有序多孔结构能有效地降低功率模块的工作温度,提升充电桩的工作稳定性。 展开更多

关键词 功率模块 有序多孔 发展阶段 涡发生器 强化散热

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中压直流空气断路器短路分断电弧特性研究 被引量：5

18

作者 易晨曦 李静 +1 位作者 彭世东 刘树鑫 《电器与能效管理技术》 2023年第8期17-23,共7页

基于磁流体动力学理论,考虑空间湍流影响,搭建多物理场耦合中压直流空气断路器大空间、全动态电弧模型,对中压直流空气断路器短路开断电弧进行仿真研究。结果表明:中压直流空气断路器在短路开断电弧过程中,弧根转移会导致弧压、弧流及... 基于磁流体动力学理论,考虑空间湍流影响,搭建多物理场耦合中压直流空气断路器大空间、全动态电弧模型,对中压直流空气断路器短路开断电弧进行仿真研究。结果表明:中压直流空气断路器在短路开断电弧过程中,弧根转移会导致弧压、弧流及功率出现波动,电弧弧根出现黏滞现象;栅片间弧柱区会产生电弧反向现象;电弧熄灭速度与外施磁场大小成正相关,但变化趋势并不呈现线性关系。为解决中压直流空气断路器短路电流开断困难问题,提供理论依据。 展开更多

关键词 中压直流空气断路器 短路开断 弧根黏滞 电弧反向

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触头喷溅对直流开断的影响研究 被引量：3

19

作者 徐军帅 李静 +1 位作者 刘树鑫 彭世东 《电器与能效管理技术》 2023年第1期16-23,共8页

为了研究触头喷溅烧蚀对直流开断的影响,通过添加平衡方程建立了电弧-触头相互耦合模型,运用动网格技术模拟了喷溅后触头表面的形貌变化,并进行了拉弧仿真。结果表明,触头表面温度的升高促进了阴极表面的热电发射,使电流密度增大。发生... 为了研究触头喷溅烧蚀对直流开断的影响,通过添加平衡方程建立了电弧-触头相互耦合模型,运用动网格技术模拟了喷溅后触头表面的形貌变化,并进行了拉弧仿真。结果表明,触头表面温度的升高促进了阴极表面的热电发射,使电流密度增大。发生喷溅后,触头间的电场强度发生畸变,不利于电弧的开断,但一定浓度金属蒸气的存在有利于电弧的熄灭。 展开更多

关键词 电弧 触头喷溅 直流开断 金属蒸气

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考虑触头熔蚀的电弧特性变化仿真研究 被引量：11

20

作者 关明旭 李静 +1 位作者 刘树鑫 于龙滨 《电器与能效管理技术》 2021年第4期6-10,共5页

建立考虑触头熔蚀的电弧模型,添加能量方程,并结合移动网格技术实现了多物理场的耦合。发生熔蚀过程中,电弧温度、电流等相关参数变化,并对比是否考虑熔蚀条件下的电弧参数变化。仿真结果表明,熔蚀的存在容易造成电弧重燃,不利于电弧的... 建立考虑触头熔蚀的电弧模型,添加能量方程,并结合移动网格技术实现了多物理场的耦合。发生熔蚀过程中,电弧温度、电流等相关参数变化,并对比是否考虑熔蚀条件下的电弧参数变化。仿真结果表明,熔蚀的存在容易造成电弧重燃,不利于电弧的熄灭。这对于建立考虑多物理因素作用下的电弧模型具有一定意义。 展开更多

关键词 电弧 熔蚀作用 电弧特性 耦合模型

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