汽车继电器电触头燃弧特性分析及试验研究

摘要

汽车继电器在汽车低压电器系统中担负着控制、调节、保护等重要任务，它的质量好坏与工作可靠性直接影响着汽车整体的运行可靠性和安全性。开关电器中电弧特性的研究是电器与电接触领域的一个重要研究内容，是保证电器可靠工作、保障电力系统安全稳定运行的基础。 本文总结分析了回路电流、电源电压、电路时间常数，材料种类，触点分断速度等电气、材料、机械因素对触头燃弧时间的影响规律。并且对低压开关电器的电弧特性进行了分析，阐述了电弧内部区域的物理过程。提出了理论计算分断燃弧时间的新方法，即尝试通过分断电弧动态伏安特性的数学模型来研究燃弧时间。 为了试验的需要，设计制作了一套采用三相桥式半控整流技术的直流电源系统。 设计并构建了基于LabVIEW 的电器电寿命试验虚拟仪器装置，完成了AgSnO2、AgNi10、AgNi0.15 三种触点材料在阻性、感性、灯三种负载条件下的带载试验及数据采集工作，且在试验后提取出燃弧时间的数据。 试验及数据分析结果表明：利用本文建立的数学模型对燃弧时间进行计算，其仿真得到的结果与实际试验结果较为一致。该数学模型能够反映出燃弧时间随电源电压变化的规律，指出燃弧时间随着电源电压的升高而增大。同时，该数学模型有一定的适用条件，获得更大范围的动态电弧伏安特性将会更加有助于电弧特性的分析，这也将是未来研究工作的重点。