交流接触器特性分析

建立了基于LabVIEW软件的系列交流接触器动态特性仿真分析系统,该系统由动态特性计算与动态特性分析两个模块组成.动态特性计算模块用于计算不同电压、合闸相角等参数下动态磁链、线圈电流、运动速度、吸合时间等动态特性,为分析交流接触器最佳动作过程提供依据.利用动态特性分析模块可以仿真不同工作情况下的电流特性、吸反力配合特性、触动时间、吸合时间、末速度等特性,同时具有计算起动容量、线圈绕组温升等功能.通过实验验证了仿真分析系统的准确性和可行性,并对比分析线圈匝数、线径对接触器动特性的影响.     

新型交流接触器动态特性测试系统研究

介绍了基于虚拟仪器技术的交流接触器动态特性测试系统的软、硬件结构,功能、特点以及测试效果。该系统采用激光位移传感器来获得铁芯和动触头支架位移,应用压电薄膜压力传感器进行触头接触压力的动态测试。该测试系统不但能对交流接触器进行全面的动态特性测试,系统还增加了触头接触压力动态测试功能,以往的交流接触器动态特性测试系统是没有这个功能的。应用该测试系统在实验室对CJ20—25型交流接触器进行了全面的动态特性测试,并获得大量数据用于深入分析。结果表明,该测试方法能够清晰、准确地获得交流接触器各项的动态信号,为进一步完善电器现代设计理论与应用奠定了一定的基础。     

基于PWM斩波交流接触器闭环控制器的研究

为提高接触器可靠性和使用寿命,系统通过在接触器上安装动铁心位移传感器,实现接触器在闭合过程中实时跟踪动铁心运行信息的闭环控制.在动静触头开距内,接触器线圈电流采用电流滞环斩波PWM控制技术,配合位移传感器跟踪动铁心的运行信息,通过实时改变接触器的线圈电流来控制接触器动触头的闭合速度,实现接触器闭合软着陆,减少动静触头的闭合弹跳.     

KY-Ⅱ型可移式测试台

针对ZKT-Ⅱ真空防爆开关综合试验台体积大,不可移动,不能方便现场测试防爆开关,对其进行优化设计,对CR-100A接触电阻测试仪和JT-2型接触器三相同步测试仪进行合理组合,制作了KY-Ⅱ型可移式测试台,具有可移动便携性,可以测试电合闸真空接触器及手动合闸断路器的三相分合闸动作时间,同步时差,触头弹跳等各项参数,同时试验台还配备接触电阻测试仪,方便现场测试。     

基于暂态电压的GIS断路器辅助触头弹跳监测与分析

带合闸电阻的气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear,GIS)断路器结构复杂，故障率较高。断路器合闸过程中辅助触头可能发生弹跳，导致主断口被击穿，危及设备绝缘安全。为此，该文提出了基于合闸过程暂态电压检测的辅助触头弹跳状态监测和诊断方法。利用不同断路器对同一条空载气体绝缘输电线路(gas insulated line,GIL)进行充电试验。试验结果表明：不带合闸电阻的断路器在合闸过程中，触头间出现电弧熄灭和复燃现象，激发的暂态电压包含丰富的高频振荡分量；带合闸电阻的断路器在合闸过程中，产生2种差异明显的暂态电压，Ⅰ类暂态电压不含高频振荡分量，由辅助断口预击穿和重击穿产生，Ⅱ类暂态电压与不带合闸电阻的断路器合闸时激发的暂态电压类似，包含丰富的高频振荡分量，由辅助触头弹跳后主断口被击穿引起。该文通过对带合闸电阻的断路器合闸过程进行分析，解析合闸过程的暂态电压波形，提出以辅助触头弹跳熄弧时间间隔作为表征辅助触头弹跳状态的特征因子，可实现断路器运行状态的有效监测和评估。     

缩短永磁接触器合闸电气过渡过程的新方法

针对永磁接触器合闸时控制单元的过渡过程远比操动机构的动作过程长的问题,提出了一种新的控制方法.通过引入针对储能电容电压的反馈一保持电路,利用反馈信号快速关断合闸主回路,来缩短控制单元的合闸过渡过程.在对合闸主电路的电路分析的基础上,进行数字仿真,给出合闸过程中储能电容电压和线圈电流与时间的非线性关系,得出关断合闸主回路的合理动作时间.最后,在开发的25 A永磁接触器样机基础上进行了不同相角下的合闸试验,试验结果与仿真结果一致,新方法所需的合闸电气过渡时间仅为原来的10％-15％,证明了该方法的正确性和有效性.     

真空断路器触头合闸弹跳特性的研究

通过对真空断路器为触头在合闸弹跳运动过程中的受力分析,建立了触头合闸弹跳运动时的动力学模型,得到断路器砂在合闸时弹跳时间的有关计算公式, 动触头在合闸过程弹跳运动的主要影响因素以及缩短触头弹跳时间的方法,并利用分析结果对ＶＧ１型真空断路器进行了计算。最后通过实验对触头在合闸弹跳时间进行了测试,测试表明其与计算结果是一致的。     

真空断路器触头合闸弹跳特性的研究

通过对真空断路器动触头在合闸弹跳运动过程中的受力分析 ,建立了触头合闸弹跳运动时的动力学模型 ,得到断路器动触头在合闸时弹跳时间的有关计算公式 ,分析了动触头在合闸过程弹跳运动的主要影响因素以及缩短触头弹跳时间的方法 ,并利用分析结果对VG1型真空断路器进行了计算 最后通过实验对动触头在合闸时弹跳时间进行了测试 ,测试表明其与计算结果是一致的     

接触器触头弹跳行为规律分析及算法优化

为了得到交流接触器触头弹跳行为规律,从机械振动角度出发,建立了触头弹跳运动微分方程并进行了求解,通过ADAMS/View交流接触器样机模型,将用户自定义的改进型遗传算法与动力学分析软件相结合,并选择相应的机械参数作为设计变量,对接触器触头系统进行优化设计.结果表明:通过遗传算法优化后的触头弹跳时间和最大位移分别降低了89％和93％.最后使用激光测距仪进行的实验结果与仿真误差在2％以下,验证了遗传算法与ADAMS软件相结合的优化设计方法在接触器参数优化问题中的优越性和可行性.     

智能接触器高频激磁动态特性采集系统的设计

设计一种智能接触器高频激磁动态特性数据采集系统.该系统不仅可以满足传统工频交流或直流激磁下的数据采集,同时也可以满足智能控制时高频激磁动态数据的采集.在此基础上结合电磁机构驱动电路,提出根据驱动电平信号及前端滤波电容的低频电压来合成线圈高频电压的方法.通过实验验证了这一合成方法的有效性,并分析了影响合成精度的因素.该方法不仅大幅降低了采集系统的硬件成本,更重要的是便于实现智能接触器高频激磁下磁链计算方法的嵌入式应用,为接触器动态特性在线监测及探索新的智能控制方案打下基础.     

交流接触器数字化控制的分析与设计

提出了以ds PIC为控制核心的交流接触器数字化控制技术.对BUCK电路进行改造作为线圈供电主回路,分别利用数字PI和流限开/关,实现了线圈电流的闭环控制,使得吸合过程的吸反力合理配合,减小触头和铁芯的弹跳与碰撞,提高电寿命.可靠吸合后,切断PWM斩波信号,转入直流低压运行,能耗小、无噪声.分断时,采用负压控制,线圈能量被快速吸收,提高了接触器的分断速度.通过PROTEUS软件对吸合、吸持和分断过程进行仿真,有助于智能控制模块的设计及控制方案的分析.相关试验结果表明,数字化控制技术改善了交流接触器各项性能指标,具有较好灵活性、通用性.     

基于恒流电桥的SnO2气体传感器动态测试系统

为了准确测量室内苯气体含量,设计了一款基于恒流电桥的SnO2气敏传感器苯气体动态智能测试系统．并以C8051F020微处理器为核心,设计了恒流电桥测试电路,实现气敏元件阻值与输出电压呈线性关系．动态加热电路采用微处理器实时监测电源电压,自动调整输出PWM信号占空比,精确控制传感器加热温度,提高气敏传感器检测准确度．结果表明：传感器阻值随气体浓度增加呈乘幂函数衰减规律变化,检测苯气体质量浓度范围为87．86～1757．20mg·m^-3.本系统具有低功耗、高精度、智能化、低成本等特点．     

热磨机转速转矩方程和动态功率的研究

通过对热磨机的结构、原理和工作过程的研究,得出了热磨机的转速转矩方程式及动功率的计算方法,使热磨机的任何研磨力矩都对应着一定的转速,为确定研磨压力、研磨转矩,提高热磨机的产量,设计、调整热磨机的各种技术参数,解决现场的实际问题,提供了基本的研究方法和理论.     

基于IGBT逆变器的异步电机变频调速Matlab仿真

介绍了变频调速中的主要环节IGBT逆变器的工作原理,异步电机的变压变频调速简称为变频调速系统,阐述了变频调速的原理,并分析了变频调速具有调速范围宽、启动电流比直接启动电流小、无论是高速还是低速时效率都较高等特点;在Matlab中采取相应技术措施后能实现高动态性能,可与直流调速系统相媲美;通过软件对逆变器变频原理进行仿真,进一步推广了其应用范围。     

基于Simulink的高速电磁阀动态响应分析

利用MATLAB/Simulink软件建立了由磁场强度模型、电磁作用力模型、阀芯运动阻力模型以及回位弹簧作用力模型组成高速电磁阀仿真模型.分析了驱动电压、电磁力、阀芯质量和线圈匝数等参数对电磁阀动态响应特性的影响.仿真结果表明:在一定条件下增加驱动电压,采用质量小的阀芯,选取小的回位弹簧预紧量,减少线圈匝数和降低弹簧刚度,有利于加快电磁阀开启响应速度,而降低维持电压,适当减小工作气隙、增大弹簧刚度,有利于加快关闭响应速度.     

发动机配气机构凸轮-从动件接触应力分析

配气机构中凸轮与从动件是一对重要的摩擦副,较易出现磨损、擦伤、劈裂等破坏。针对凸轮与从动件之间容易产生破坏的情况,通过改变气门弹簧的预紧力与刚度,以降低凸轮与从动件之间的接触应力,减少凸轮从动件间的接触破坏。利用AVL EXCITE Timing Drive建立某发动机配气机构单阀系动力学模型,对不同转速下的模型进行动力学分析。在Design Explorer中进行拉丁超立方试验设计,再通过Nelder-Mead算法对得到的试验数组进行优化,得出最佳的接触应力、弹簧预紧力与刚度的组合。试验与优化过程中,通过设置接触损失角和气门落座速度两个约束条件对优化结果进行约束,以防止弹簧预紧力与刚度的变化对机构整体的影响。优化得到的弹簧预紧力与刚度使得不同转速下最大接触应力均有所降低,且未出现飞脱现象。     

粉尘隔爆翻板阀功能实验与模拟研究

为探究粉尘隔爆翻板阀功能的影响因素及其作用机理,基于1m³爆炸测试系统,以玉米淀粉为介质,进行DN600隔爆翻板阀的功能实验研究,并利用Fluent软件建立二维同尺寸燃烧仿真模型,采用动网格技术6DOF求解翻板动态关闭过程,对隔爆阀安装在不同距离时的粉尘爆炸过程进行数值模拟.结果表明,模拟得到的压力发展、火焰传播及翻板关闭过程与实验一致;翻板关闭速度主要受粉尘爆炸压力上升速率影响,爆炸压力上升速率越大,关闭速度越快,并在翻板后方产生负压形成回流;且得到实验条件下隔爆翻板阀最小安装距离是其管径的6~7倍.     

轴承动态测量仪神经网络控制系统设计

轴承摩擦转矩的测量是一种动态测量,需要轴承在转动条件下获得数据.轴承型号及承载条件的改变,影响电机转速的控制规律.针对经典PID控制器的结构参数不能在线修改的问题,提出利用BP神经网络的自学习能力,对PID控制器进行结构参数调整,实现对电机速度规律的优化控制方法.仿真结果表明,经神经网络修正过的PID控制器,动态性能优于未修正的PID控制器.     

DPJ30kW电封闭带传动试验机电气控制系统设计

DPJ30kW电封闭带传动试验机是一种新研制的多功能、中等功率的带传动试验设备.其电气控制系统原理是电动机、发电机组成的电封闭回馈系统原理,系统被设计成一种可控硅调压控制的直流电机调速系统.该系统采用电流、电压和转速的三闭环控制,文中具体讨论了三闭环的控制过程和原理.考察实际工况,该系统不但动静态特性好,调速精度高,而且节能效率高,从实验结果得出,其最高节电率可达82%,平均为77%,每年节省18.7万度电.