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水轮发电机组碳刷/集电环摩擦副接触电阻计算及仿真验证

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摩擦学学报（中英文） 2024年第1期44卷 60-69页

作者：秦红玲李洪波赵新泽易静雯赵益俊三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 长江电力股份有限公司湖北宜昌443002 重庆华能水电设备制造有限公司重庆404100 福州大学机械工程及自动化学院福建福州350116

碳刷/集电环组件作为水轮发电机组励磁系统的重要组成部分,常因界面接触状态变化而出现碳刷过热、打火、电弧侵蚀等问题.其界面间的接触状态目前无法直接监测,间接监测则成为解决该问题的关键.载流摩擦副间的接触状态常用接触电阻进行表... 详细信息

碳刷/集电环组件作为水轮发电机组励磁系统的重要组成部分,常因界面接触状态变化而出现碳刷过热、打火、电弧侵蚀等问题.其界面间的接触状态目前无法直接监测,间接监测则成为解决该问题的关键.载流摩擦副间的接触状态常用接触电阻进行表征,因此,本文中基于电接触和传热学的相关理论,建立了接触电阻的数学模型,该模型旨在根据碳刷温度估算接触电阻值.通过碳刷/集电环载流摩擦试验确定模型中的相关参数,计算并分析不同额定电流、转速、弹簧压力条件下,接触电阻的动态变化及关键影响因素.将计算结果代入COMSOL Multiphysics有限元分析软件中,基于其内置的物理场控制方程,仿真模拟碳刷的温度并与试验得到的碳刷的温度作比较,以验证该模型的有效性.计算结果表明:当界面接触压力一定时,接触电阻值随着额定电流的增大而减小;当额定电流一定时,界面接触压力大的碳刷接触电阻值小;当集电环转速增大时,弹簧压力对接触电阻的影响进一步增大.

关键词：碳刷/集电环接触电阻数学模型在线监测有限元

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钛基材Pt涂层接触电阻及耐蚀性能研究

人工晶体学报 2024年第5期53卷 873-881页

作者：宋洁梁丹曦岳骆徐桂芝胡晓常亮徐超华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 先进输电技术全国重点实验室(国网智能电网研究院有限公司) 北京102209 清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室北京100084

质子交换膜(PEM)电解制氢系统因具有宽范围、快速动态响应能力,在新能源消纳、电网调峰等领域具有广阔的应用前景。为了提升制氢电解堆电传输性能,降低接触电阻,本文利用磁控溅射技术制备了钛毡和钛板上的Pt涂层,并对这些涂层进行了研究... 详细信息

质子交换膜(PEM)电解制氢系统因具有宽范围、快速动态响应能力,在新能源消纳、电网调峰等领域具有广阔的应用前景。为了提升制氢电解堆电传输性能,降低接触电阻,本文利用磁控溅射技术制备了钛毡和钛板上的Pt涂层,并对这些涂层进行了研究,探究了制备工艺对薄膜的微观结构、传输性能和耐蚀性能的影响。研究发现,最佳磁控溅射工艺包括等离子清洗时间20 min,溅射时间10 min,以及溅射功率100 W。在接触电阻方面,镀有铂的钛毡表现出优异的接触电阻性能。通过SEM和EDS测试分析,发现随着功率和时间的增加,Pt颗粒的尺寸逐渐增大。然而,当颗粒尺寸过大时,Pt颗粒之间发生相互挤压,导致微小裂纹的产生,从而影响Pt涂层耐蚀性能。这些研究结果对于优化PEM制氢电解堆的性能,提高其稳定性具有重要意义。

关键词： Pt涂层 PEM膜电解制氢磁控溅射工艺参数微观结构接触电阻耐蚀性能

基于接触电阻的GFET高频等效噪声表征与建模

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四川大学学报（自然科学版） 2024年第2期61卷 127-135页

作者：李睿王军西南科技大学信息工程学院绵阳621010

本文提出了一种石墨烯场效应晶体管(Graphene Field Effect Transistors,GFET)的小信号等效电路模型,该模型考虑了金属-石墨烯界面的内部物理传输现象,即漏极与源极的接触电阻.提出了一种将接触电阻从等效电路中本征和寄生部分分离的方... 详细信息

本文提出了一种石墨烯场效应晶体管(Graphene Field Effect Transistors,GFET)的小信号等效电路模型,该模型考虑了金属-石墨烯界面的内部物理传输现象,即漏极与源极的接触电阻.提出了一种将接触电阻从等效电路中本征和寄生部分分离的方法,接触电阻有效且准确的分离能够模拟其对该器件截止频率fT和最大振荡频率fmax的影响.基于所建立的小信号等效电路,提出了GFET的高频等效噪声电路模型.噪声模型包括散粒噪声、热通道噪声和热噪声,基于这些噪声模型,在500 MHz~30 GHz的频率范围内通过噪声去嵌提取出本征噪声相关矩阵,利用其中的最小噪声系数(NFmin)得到接触电阻以及不同噪声源对高频噪声的影响.最终通过模拟数据与实测数据的验证分析,所提模型能够有效且准确的表征该器件的小信号特性以及高频噪声特性,并且接触电阻的影响不可忽略.

关键词： GFET 接触电阻小信号模型噪声模型 S参数噪声参数

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不同压接工艺对铝合金导体电缆接头处接触电阻及温升的影响

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不同压接工艺对铝合金导体电缆接头处接触电阻及温升的影响

作者：陈少杰陕西理工大学

学位级别：硕士

由于我国铜的储量难以满足日益增长的用铜需求,因此在铜耗量巨大的电力电缆行业,寻找替代铜导体的材料需求日益迫切。铝具有仅次于铜的电导率,且储量大、价格低。同时在铝中添加Cu、Fe、Mg、B等元素得到的铝合金还解决了纯铝导体断裂伸... 详细信息

由于我国铜的储量难以满足日益增长的用铜需求,因此在铜耗量巨大的电力电缆行业,寻找替代铜导体的材料需求日益迫切。铝具有仅次于铜的电导率,且储量大、价格低。同时在铝中添加Cu、Fe、Mg、B等元素得到的铝合金还解决了纯铝导体断裂伸长率较低、刚性强、抗蠕变性能差等缺点,“以铝节铜”已经成为电力电缆行业的一种趋势。铝合金电缆接头处导体与连接金具之间的接触电阻是影响电缆接头温度分布及故障率的关键因素,接触电阻过大引起的温度集中会导致接头处绝缘加速劣化,电缆寿命缩短,还会加速铝合金材料的金属蠕变,降低接头处连接稳定性。首先,对电压等级35 k V,截面积400 mm,牌号为AA8030的不同线型铝合金导体进行金属导体蠕变试验,定量表征不同线型对铝合金导体蠕变量的影响。结果表明:相比圆线,型线的平均初始应力高出14.2%,平均结束应力高出21.4%,长时间蠕变之后应力保有值更高,具有更好的抗蠕变性能,更适合作为铝合金导体单线。接着,通过电缆热循环试验研究坑压、围压两种压接工艺下压接百分比对接触电阻的影响。结果表明:无论采用坑压还是围压,接触电阻均随压接百分比的增加而增加。同时,因不同电压等级电缆导体具有不同的截面积,因此本文定义了反映压接深度与导体截面积关系的参数“压接百分比”,并给出了两种压接工艺下接触电阻与压接百分比的定量关系。最后,使用Comsol有限元仿真软件研究接触电阻对电缆接头处温度分布的影响规律,得到了电缆接头处温升与压接百分比的定量关系。当采用坑压压接时,压接百分比不超过35.0%,最优压接百分比应控制在30.3%～33.0%之内;采用围压压接时,压接百分比不超过21.6%,最优压接百分比应控制在18.9%～20.5%之内。在最优压接比范围内,接头处接触电阻较低,且接触电阻在长时间运行过程中变化速率较低,在压接范围内可以优化电缆接头处温度分布特性,降低电缆接头故障率。

关键词：铝合金导体压接工艺接触电阻有限元仿真电缆接头

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接触电阻对低压电气设备触头影响研究

电气技术与经济 2024年第5期 16-18页

作者：尹志琨广西凤糖生化有限公司

生产厂电气设备电触点是重要的元件,存在于电源和生产车间的所有电气设备上。此外,电触点在低压电气设备的构造和操作中具有重要作用。电流路径上的电触点总是会引入一个额外的电阻,称为接触电阻。本文分别研究了低压电气设备的电压降... 详细信息

生产厂电气设备电触点是重要的元件,存在于电源和生产车间的所有电气设备上。此外,电触点在低压电气设备的构造和操作中具有重要作用。电流路径上的电触点总是会引入一个额外的电阻,称为接触电阻。本文分别研究了低压电气设备的电压降对接触电阻和接触温度的影响。

关键词：接触电阻低压电气设备设备触头

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汽车电连接器的接触电阻特性及应用

汽车电器 2024年第8期 31-38页

作者：陈琦磊张亚杰郭辉李刘生韩见强李晨光中航光电科技股份有限公司河南洛阳471000

随着电连接技术的不断发展,电流等级不断提高,触点处温升过高的问题愈发严重,而接触电阻的成因往往不能被直观、科学地认识,其基本计算公式也存在着适用性低、可重复性差且自相矛盾的问题。目前多数在电接触领域所得出的研究成果大多来... 详细信息

随着电连接技术的不断发展,电流等级不断提高,触点处温升过高的问题愈发严重,而接触电阻的成因往往不能被直观、科学地认识,其基本计算公式也存在着适用性低、可重复性差且自相矛盾的问题。目前多数在电接触领域所得出的研究成果大多来源于仿真分析或模拟试验,缺乏对某一或某些电接触件针对性的摸底试验结果,使得所得结论难以支撑理论设计。文章首先讨论接触电阻的物理性能,举出几种理论模型在实际应用中存在的问题,采用理论计算结合试验验证的方法来分析接触电阻,并制备一批不同接触面积的导电柱和接触簧片,通过仿真与试验相结合的方式优化插孔结构,为电接触的研究发展提供一定参考价值。

关键词：固体表面接触电阻仿真汽车电连接器

基于原子层沉积IGZO场效应晶体管的接触电阻优化

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中国集成电路 2024年第6期33卷 75-81页

作者：王昊哲李调阳福州大学物理与信息工程学院晋江微电子研究院

氧化铟镓锌(IGZO)具有宽带隙、高迁移率、和CMOS后道工艺兼容等优势,可用于下一代高密度三维堆叠存储器。随着IGZO场效应晶体管的尺寸不断微缩,源漏接触电阻在开态时会主导器件总电阻。因此,IGZO场效应晶体管的接触电阻优化成为需要研... 详细信息

氧化铟镓锌(IGZO)具有宽带隙、高迁移率、和CMOS后道工艺兼容等优势,可用于下一代高密度三维堆叠存储器。随着IGZO场效应晶体管的尺寸不断微缩,源漏接触电阻在开态时会主导器件总电阻。因此,IGZO场效应晶体管的接触电阻优化成为需要研究的一个关键问题。本文采用原子层沉积的IGZO作为沟道并制备出场效应晶体管,探究了接触金属种类及后退火工艺对IGZO场效应晶体管接触电阻的影响。结果表明,退火前镍和钛的接触电阻相当。但在Ar/O2氛围、250℃条件下退火2小时后,采用钛接触的IGZO场效应晶体管的接触电阻降低到镍接触的8.3%,实现接触电阻低至0.86 kΩ·μm,同时阈值电压正移实现了增强型器件。与此同时,制备出超短沟长(Lch=80 nm)的IGZO场效应晶体管,开态电流高达412.2μA/μm、亚阈值摆幅为88.6 mV/dec,漏致势垒降低系数低至0.02 V/V。这些结果表明,通过优化接触金属种类及后退火条件,可实现高性能IGZO场效应晶体管,并为IGZO大规模实际应用提供新思路。

关键词：氧化铟镓锌场效应晶体管接触电阻原子层沉积

抛光工艺对平面与球面铆钉电触头接触电阻的影响

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电工材料 2024年第4期 17-20页

作者：杨光黄文明叶俊凯刘映飞颜小芳柏小平浙江福达合金材料科技有限公司浙江温州325025

研究了在两种抛光工艺下对平面、球面铆钉电触头接触电阻的影响。抛光工艺使用钢针磨和球磨两种工艺。结果表明:在同种铆钉规格下,球磨抛光工艺的粗糙度低于钢针抛光工艺的粗糙度,球磨抛光工艺的接触电阻低于钢针抛光工艺的接触电阻,且... 详细信息

研究了在两种抛光工艺下对平面、球面铆钉电触头接触电阻的影响。抛光工艺使用钢针磨和球磨两种工艺。结果表明:在同种铆钉规格下,球磨抛光工艺的粗糙度低于钢针抛光工艺的粗糙度,球磨抛光工艺的接触电阻低于钢针抛光工艺的接触电阻,且抛光工艺对平面铆钉电触头的接触电阻影响较大,这与抛光工艺对表面粗糙度的影响有关。

关键词：电触头抛光工艺接触电阻

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电气连接接触电阻的质量控制

安装 2024年第9期 69-72页

作者：陈振盛福州第七建筑工程有限公司

本文按照接触电阻的概念及其特性，对建筑电气安装工程中涉及电气连接的16个分项中的电气连接方式及其接触面形式的质量控制要点进行了分析，以保证电气连接接触电阻符合要求，确保建筑电气系统的安全稳定运行。

关键词：接触电阻电气连接方式接触面形式