基于改进遗传算法和有限元分析的罗氏线圈结构优化设计

针对矿热炉电极电流过大、难以实时精确测量等问题,结合改进遗传算法和有限元分析,设计了一种优化的罗氏线圈结构,并进一步建立了罗氏线圈优化系统。首先根据罗氏线圈的测量原理,结合COMSOL软件,建立罗氏线圈仿真模型,并在不同结构参数情况下,对罗氏线圈的测量结果进行分析和比较。通过COMSOL和MATLAB混合编程,以罗氏线圈测量准确率为优化目标函数,结合精英保存策略和惩罚函数改进的遗传算法,实现了罗氏线圈结构的优化设计。优化设计的罗氏线圈在组合使用后能够较精确地测量矿热炉电极电流,满足了矿热炉电极电流测量的要求,具有较好的实用价值。     

氮分子激光器放电电流的测量

本文从理论上计算了电容转移式氮分子激光器放电电流的变化规律，并用罗氏线圈测量了其波形，这为设计激光器放电回路提供了依据．     

罗氏线圈互感分析与仿真计算

罗氏线圈在电力系统测量中有着广泛的应用,作为电流互感器,有很多因素影响罗氏线圈互感器的精度。文章运用基于有限元法的Ansoft软件,选取影响罗氏线圈互感系数的温度与导线位置2个参数进行仿真计算,并与理论值进行分析比较。仿真结果验证了罗氏线圈互感器的互感系数与温度成正比结论的正确性,表明了导线位置的变化会影响互感系数,该结论与传统的理论计算结果不同。     

基于三分量磁通门的消磁装置定向仪研制

本文针对在船舶消磁过程中消磁线圈电流定向困难的原因,研究了一种三分量磁通门消磁装置定向仪。该装置设计基于磁通门传感器测量技术,采用了安匝磁场计算方法和磁场叠加原理。该定向仪经实验测试,仪器磁场测量准确,能快捷、有效地测量出供给一定电流的消磁线圈磁场及其连接匝数和效率,性能优良。     

配电网电容电流测量方法的探析

随着电缆在配电网中的大量使用,高压配电系统电容电流水平不断提高,高效、精确的测量系统对地电容电流成为关键问题。本文介绍了传统常用的测量电容电流的方法,分析比较各种测量方法的优、缺点。提出了现已有测量电容电流的新方法,使配电网电容电流的测量更加准确、便捷。     

中低压用电安全数据采集系统的取能装置研究

配电网用户侧数据的采集、传输是用户侧管理系统的重要环节。各类传感器和智能设备的不间断供电是保障用户侧管理系统数据正常采集的关键。本文针对配电网用电安全数据采集系统,探讨了从中低压配电间进线附近抽取磁场能量的可行性,提出一种新型感应取能装置。通过对铁芯结构、参数、取能效率以及饱和效应的分析,表明装置能够从单相电缆周边交变磁场中抽取不小于4W的功率,并给出了具体实现方案;通过控制电路改变取能线圈和补偿线圈在不同工作状态下的拓扑关系,提高了补偿线圈的抗饱和的灵活度,利用PWM交流斩波控制补偿线圈回路,拓宽了感应取能装置工作电流变化范围。装置的供能电路基于开关电源设计,加装了超级电容-锂电池储能,在三相端子抽头上分别安装取能线圈,提高了输出功率。测试表明,同以往取能装置相比,本文的设计具有更高的稳定度和更宽的工作电流范围,可满足采集系统对供电电源的要求。     

中低压用电安全数据采集系统的取能装置

配电网用户侧数据的采集、传输是用户侧管理系统的重要环节。各类传感器和智能设备的不间断供电是保障用户侧管理系统数据正常采集的关键。针对配电网用电安全数据采集系统,探讨了从中低压配电间进线附近抽取磁场能量的可行性,提出一种新型感应取能装置。通过对铁芯结构、参数、取能效率以及饱和效应的分析,表明装置能够从单相电缆周边交变磁场中抽取不小于4 W的功率,并给出了具体实现方案;通过控制电路改变取能线圈和补偿线圈在不同工作状态下的拓扑关系,提高了补偿线圈的抗饱和的灵活度,利用PWM交流斩波控制补偿线圈回路,拓宽了感应取能装置工作电流变化范围。装置的供能电路基于开关电源设计,加装了超级电容-锂电池储能,在三相端子抽头上分别安装取能线圈,提高了输出功率。测试表明,同以往取能装置相比,现在的设计具有更高的稳定度和更宽的工作电流范围,可满足采集系统对供电电源的要求。     

超高速碰撞产生等离子体的电磁场测量方法

介绍了超高速碰撞过程中等离子体产生的环形电磁场测量方法,测量过程中采用螺旋型线圈,并分析了该线圈对外界干扰磁场的屏蔽效应.实验中采用该线圈测量到速度为6.2km/s的球形LY12铝弹丸超高速碰撞LY12铝靶板产生磁场强度随时间的变化规律.测试结果表明,等离子体产生的瞬态电磁场的持续时间为1ms左右,最大幅值为15μT.     

中压组合式电子互感器的研制

在分析了电容分压器测量电压和Rogowski线圈测量电流原理的基础上,研制出组合式电子互感器。重点介绍了电容分压器、Rogowski线圈的实用技术以及组合式电子互感器传感头的结构。对于电容分压器,采用等效电容作为分压电容器,详细介绍了分压电容器的结构,特别是采用固体绝缘材料代替传统的六氟化硫气体绝缘材料;对于Rogowski线圈,采用PCB罗柯夫斯基线圈来代替传统的绕制的线圈从而提高生产效率,提高产品的一致性。     

汽车空调压缩机活塞圆柱度测量新方法

给出了圆柱度误差电容形面传感测量原理,运用ANSYS软件对三维实体多导体系统模型的部分电容进行数值分析。基于该原理研制的测量装置对某空调压缩机活塞圆柱度进行了可行性实验验证。     

浅析四种消弧线圈的原理与性能

随着我国经济持续的发展,电网规模越来越大,特别是电缆在配电网中的大量使用,使得系统电容电流大幅度增长。对于中性点不接地系统,当发生单相接地时,由于电容电流较大,弧光不能自熄,造成跳闸事故率频升,严重危胁着电网的安全运行。中性点应装设消弧线圈在电力行业标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中有明确规定。涟钢ⅠⅡ站在电网系统改造中,就采用了直流偏磁式消弧线圈,利用施加直流励磁电流,改变铁芯的磁阻,从而达到实现电抗器值无级连续可调的目的。现将四种消弧线圈的原理、性能进行简要分析比较。     

线圈法岩心复电阻率扫频测量系统研究

为了研究用不同测量方法所测得的岩石电阻率或电导率的异同及其关系 ,在实验室内研制了线圈法岩样复电阻率扫频测量系统。该系统可改变传统感应测井中以发射电流直接作为参考的方法 ,将发射电流移相一定的角度 ,从而解决了虚部小信号的检测问题。发射电流在低频时 ,短线圈距的线圈系对介质电导率的灵敏度低于长线圈距的 ;而在高频时结果则相反。试验表明 ,在室内用线圈法测量岩心复电阻率是可行的 ,而且被测信号幅度和相位均与岩石的电阻率有很好的对应关系 ,也更能真实地反映岩石的频散特性。同时 ,用线圈法测量的岩心复电阻率也可用来探测岩石中地层水的饱和度。     

电容传感器处理电路

为减少电容传感器处理电路带来的测量误差,提高仪器的测量精度和稳定性,利用对称平衡电路,选用“零”温漂系数的电容作为参考,用于补偿温度变化引起的电子元器件参数漂移带来的误差;采取“中和电流”的方式,消除本体电容、寄生电容对测量结果的影响,提高了传感器的测量分辨率,降低了处理电路对驱动电缆的要求．实验表明,用1．5m长的电容传感器测量油位,分辨率可达0．1mm,常温下长期稳定性小于0.3mm,与其他处理方式相比,精度从0．8％提高至0．18％．     

线圈法岩心复电阻率扫频测量系统研究

为了研究用不同测量方法所测得的岩石电阻率或电导率的异同及其关系，在实验室内研制了线圈法岩样复电阻率扫频测量系统。该系统可改变传统感应测井中以发射电流直接作为参考的方法，将发射电流移相一定的角度，从而解决了虚部小信号的检测问题。发射电流在低频时，短线圈距的线圈系对介质电导率的灵敏度低于长线圈距的；而在高频时结果则相反。试验表明，在室内用线圈法测量岩心复电阻率是可行的，而且被测信号幅度和相位均与岩石的电阻率有很好的对应关系，也更能真实地反映岩石的频散特性。同时，用线圈法测量的岩心复电阻率也可用来探测岩石中地层水的饱和度。     

逆变电阻点焊电源焊接电流与电压的测量技术

焊接电流与电压的准确测量对精密控制逆变电阻点焊电源和保证焊接质量至关重要．文中在分析各种大电流测量方法的基础上,采用罗氏线圈外积分测量方式对逆变电阻点焊的焊接直流大电流进行测量．对实测结果的分析和基于Matlab的建模仿真表明,该测量方式可以准确地获得焊接直流大电流信号．文中还分析了不同电流设定和各种负载条件下的焊接电流与电压的实测波形,结果表明焊接电流是稍带脉动的直流,而焊接电压是明显脉动的,反映了电流与电压的动态信息．     

基于PT 二次侧测量配网电容电流现场试验方法的探讨

比较和分析利用PT二次注入信号法与一次中性点电容测试法的现场实测结果，经分析得出中性点电容法无法测量不含接地变的配网电容电流，而PT二次信号注入法与现场调谐法测量进行比较，发现该方法误差很小，测试安全、高效，证明该方法具有工程实用性和有效性。     

基于霍尔效应的雷电磁场测量装置

为了解决雷电磁场测量的二维局限性问题,利用霍尔效应原理,设计出一种新型雷电磁场测量装置.在三维正交的空间支架3个轴上,分别安置相互正交的霍尔元件,测量时为测量装置的电路和霍尔元件分别通上工作电流,将霍尔元件置于待测磁场中的指定测试点.根据所测霍尔元件的电压、霍尔系数以及霍尔元件工作电流,可以在3个正交方向上分别确定所述...     

电磁场实验辅助教学软件的研究

电磁场是高等学校电类专业的一门重要基础课,是一门集理论分析、计算方法应用、工程应用于一体的课程。为了加强学生对电磁场理论的感性认识,提高操作技能,充实实践教学内容,文中在分析电磁场实验特点、实验装置及实验需求的基础上,介绍了一种结合该实验,能有效提高电磁场实验的效率,保证实验数据的准确性,改善实验效果的辅助教学软件的设计思想、主要界面以及主要功能和特点。     

电磁式柔性直线驱动器概念设计与参数优化

设计了一种结构紧凑可实现力位解耦控制的电磁式柔性直线驱动器.该柔性驱动器主要由变刚度装置和位置调节装置两部分组成,其中变刚度装置采用双线圈-永磁铁对称布置结构,通过动态改变线圈中输入电流的大小调节电磁力,从而实现变刚度输出.建立了通电线圈周边磁场的数学模型,并采用等效磁荷法推导出永磁铁在通电线圈磁场中所受电磁力的显示表达式.在此基础上,分析了设计参数对电磁力的影响规律,完成了变刚度装置的参数优化设计.通过虚拟仿真分析了变刚度装置的力-位移和力-电流特性,并将实验结果与理论结果进行对比,验证了变刚度装置力-位移和力-电流特性的准确性和有效性.结果表明,所设计的柔性直线驱动器能够实现变刚度控制.     

电磁耦合谐振式无线电能传输实验研究

搭建了一种电磁耦合共振原理的无线电能传输装置,介绍了电磁耦合共振式无线电能传输原理,测量了线圈不同耦合距离下的输出电流和输出功率,获得了其关系曲线,并进行了分析.实验结果表明,在0~8 cm范围内,该装置能够有效进行能量传输,可靠性好、电路简单、成本低.