用于脉冲放电碎石的高压开关放电研究

设计了三电极场畸变火花开关,开关实验气体选用N_2,电极形状采用球形及平球头形,电极材料采用黄铜,采用O型密封圈及螺栓紧固保证了开关严密性,实验测试不同气压条件下开关的击穿特性。结果表明,击穿电压随着气体压强的增大而增大;在气压相同的情况下,球隙越大,所需的击穿电压越大。     

短电弧铣削加工圆柱电极边角损耗研究

在短电弧铣削加工时,利用ANSYS有限元仿真软件对以去离子水为工作介质的极间电场分布进行数值模拟,分析了空心圆柱电极边角损耗的原因,以及不同电压和铣削深度下的电场分布对边角损耗的影响,并通过实验进行验证。结果表明:由于尖端放电效应的存在,电极边缘快速被损耗,电极其他部位随极间距离的减小也逐渐被损耗;随着电压和铣削深度的增大,电极击穿介质放电的区域变大,加工效率提高,电极边角损耗增大。     

RBF网络用于变压器油击穿电压的多参数关联预测

基于变压器油性能参数之间的关联性,在Matlab平台下研究建立变压器油关键参数——击穿电压的多参数关联预测方法.利用RBF网络建立击穿电压与4个强关联性指标的关系模型,并与BP网络模型进行对比;采用模糊C聚类方法处理大量的训练样本,以聚类结果来训练网络,从而解决大样本训练网络时网络结构复杂、性能不佳等问题;仿真结果表明...     

断路器相控技术抑制操作过电压的有效性

在某500 k V变电站同一工况的开关操作下,多次测量开关设备暂态外壳电压和汇控柜内电流互感器二次端口的骚扰电压,发现测量值存在很大的差异。为了确定操作过电压与断路器合闸瞬间动静触头间电压初相位的关系,采用断路器相控技术,建立单相断路器在不同相位条件下合闸空载长线的分析模型。仿真结果表明,断路器在最佳相位下击穿时,空载线路侧最大操作过电压为0.96 p.u.,低于500 k V输电线路的额定电压,验证了断路器相控技术用于抑制线路操作过电压的有效性。此外,针对断路器三相同期合闸造成某相出现较大过电压的情况,提出断路器合闸空载线路的选相控制策略,可使三相线路操作过电压均保持在额定电压范围内。     

超声辅助电火花加工电介质击穿电压研究

分析了超声辅助电火花复合加工过程中超声振动对电介质击穿电压的影响,并进行了对比验证实验。研究结果表明,工具电极附加超声振动后,火花放电比附加超声振动前有所增加,并且出现了大量的低压放电现象,超声振动可以降低电介质的击穿电压。     

相对变换主元分析的变压器油击穿电压预测

针对变压器油击穿电压在线测量困难,数据噪声和孤立点影响支持向量机预测精度的问题,提出了基于相对变换(RT)主元分析(PCA)的变压器油击穿电压预测方法。首先,通过相对变换将原始数据空间变换到相对空间,抑制噪声和孤立点对模型精度的影响;然后在相对空间进行主元分析,降低相对空间维数,使提取的主元特征更具有代表性和更大的变化度;最后,将提取的主元作为最小二乘支持向量机(LSSVM)的输入,建立变压器油击穿电压的最小二乘支持向量机预测模型。与LSSVM、RT-LSSVM和PCA-LSSVM的对比实验结果表明,本文提出的方法具有较优的预测精度和泛化能力。     

电火花成型加工Inconel 718电极损耗及材料去除率研究

采用正交实验方法用铜电极对Inconel718合金材料进行电火花加工研究,研究了不同的加工参数(电流、周率、效率、间隙电压)对电火花加工Inconel718材料过程中的电极损耗和材料的去除率的影响,并对实验结果进行了主效应分析以及方差分析。结果表明:材料去除率随着电流和周率的增大而增大,电极损耗随着周率的增大而减小。在加工参数电流为10A,周率为100μs,效率为80%,间隙电压20V时获得较高的材料去除率;加工参数在电流为4A,周率为200μs,效率为20%,间隙电压20V时获得较小的电极损耗。     

用于医疗器械快速灭菌的低温等离子体装置研究

现有低温等离子体技术存在放电范围小、放电电压高等局限性,不适用于大尺寸医疗器械的消毒灭菌。 本文研制了一 种灭菌装置,在较低击穿电压下(大气压氦气 325 V,大气压空气 585 V)产生了大面积等离子体,且创新性地在印刷电路板上实 现了气体放电。 通过 COMSOL 等离子体仿真以及实际放电实验,同时实现了低气压与大气压环境下的均匀辉光放电,放电实 验结果表明:相对气压在-70~ -50 kPa 范围内,击穿电压值最低。 通过灭菌实验,验证了此灭菌装置产生等离子体的灭菌效 能,并对影响灭菌效果的因素进行了探究,灭菌实验结果表明:电源频率是影响灭菌效果的最关键因素,灭菌时间其次,氦气气 压对灭菌效果影响最小。 对于一定浓度的大肠杆菌,6 min 即可达到完全灭菌。     

VDMOSFET器件的设计

VDMOSFET垂直双扩散功率MOSFET,采用平面工艺,不需要刻蚀深槽。克服了LDMOS和VVMOS的结构缺陷,使器件的击穿电压和电流能量得到了提高。所以它几乎取代了其他几种功率器件。设计击穿电压500V的VDMOS器件,通过理论上的经典公式来确定VDMOS的外延参数、单包尺寸和单包数量等理想值,设计最优的VDMOS器件。     

模具制造中电火花成形加工工艺分析

正一、电火花成形加工的基本原理电火花成形加工的基本原理,如图1所示,被加工的工件作工件电极,石墨或者纯铜作工具电极。脉冲电源发出一连串的脉冲电压,加到工件电极和工具电极上,此时工具电极和工件均淹没于具有一定绝缘性能的工作液中。在自动进给调节装置的控制下,当工具电极与工件的距离小到一定程度时,在脉冲电压的作用下,两极间最近处的工作液被击穿,工具电极与工件之间形成瞬时放电通道,产生     

气体放电过程等效阻抗研究

采用高压击穿气体放电技术来传输无线电能。首先用击穿高压电使空气击穿放电,达到自持放电状态,接着采用相对较低的维持电压替换击穿电压使自持放电进入稳定状态。这时击穿的空气相当于一个良导体。通过理论分析,我们搭建了实验平台,试验数据显示此时电阻率比较低,能完成无线电能传输。     

一起500kV电容式电压互感器故障分析

电容式电压互感器发生电容量超标现象一般为电容分压器内部受潮、部分电容元件击穿或短路等原因所致。电容分压器内部某一电容元件被击穿,若不及时处理,剩余完好的电容元件将承受比正常运行时更高的工作电压,从而易造成恶性连锁反应,引起更多电容元件击穿损坏,最终导致设备损坏,造成停电事故。鉴于此,结合实例,对一起500 k V电容式电压互感器故障发生的原因进行了分析,并就提高设备运行可靠性的措施提出了几点建议。     

润滑脂在球轴承中的动态导电特性研究

在聚脲基础脂中添加不同导电材料制备导电轴承润滑脂,分别采用体积电阻率测试法和脂润滑轴承动态击穿电压测试法评价导电润滑脂在球轴承中的导电特性。结果表明:脂润滑轴承动态击穿电压测试更加适合轴承用导电脂的导电特性评价;润滑脂的击穿电压随导电材料添加量的增大而下降,不同的导电材料导电效率不同;低击穿电压伴随着低击穿电流,与高击穿电压相比具有更低的击穿放电功率;在脂润滑滚动轴承动态导电性能测试中存在"导电环"现象,润滑膜被击穿后即使降低电压润滑膜依然处于导体状态,导电环的面积大小可用于评价润滑脂的导电性能,导电环面积越小导电性能越好。     

工艺误差影响下微电热驱动器失效分析

为了研究V型电热驱动器温度失效概率,基于驱动器存在的加工误差,对驱动器对称中心处的温度(整个驱动器的最高温度)进行不确定性分析。首先对同一加工批次驱动器进行测量计算,拟合得到当驱动器宽度和电阻率满足正态分布的参数。建立V型电热驱动器有限元模型并进行实验验证,从而保证不确定性分析中所用样本数据来源的可靠性。根据宽度和电阻率的分布特征并基于非侵入式混沌多项式展开方法,选取Hermite正交多项式进行展开,通过高斯数值积分法,求得多项式系数。最后使用蒙特卡洛法对所建立的温度混沌多项式模型进行验证。研究结果表明,混沌多项式模型能准确得到驱动器上最高温度的随机分布;最高温度的主要分布范围和均值随着电压的增大而增大;V型电热驱动器发生温度失效的概率也随着电压的增大而增大。在18 V电压作用下,该加工批次驱动器的温度失效概率达到91.5%。     

基于电化学阻抗法的油液在线监测传感器应用特性研究

大型机械装备润滑系统油况的在线监测是润滑故障诊断的关键技术之一,难点在于准确监测水分异常和润滑油老化失效临界点。根据油液老化过程缓慢且复杂、各种因素导致润滑油阻抗值变化的特性,研究基于电化学阻抗谱技术的油况传感器;通过连续在线监测不同润滑油状态下传感器的体相阻抗、界面阻抗和高频阻抗的变化趋势,发现体相阻抗、界面阻抗和高频阻抗的数据趋势可以用来判断油的状况,具体表现为润滑油状态影响传感器体相阻抗数值和界面阻抗数值,添加剂状态影响界面阻抗数值;油液使用时间越长,老化程度越高,体相阻抗值越高;污染物和分解产物影响高频阻抗数值。介绍油液状态传感器的实现原理,通过实验和工程论证油液状态传感器监测水分和润滑油老化失效临界点的可行性。结果表明,在特定应用场景下,电化学阻抗谱油液传感器能区分不同油液状态,能准确监测润滑系统水分异常和老化失效临界点,为设备润滑安全运维策略提供依据。     

基于回归模型的SDBD-PA击穿特性试验研究

近年来,表面介质阻挡放电等离子体激励器（Surface dielectric barrier discharge plasma actuator,SDBD-PA）已经成为流动控制领域的研究热点。为研究SDBD-PA的击穿特性,为SDBD-PA相关研究的参数区间选取提供参考,首先采用控制变量法研究各激励器参数对SDBD-PA击穿电压和放电稳定性的影响,然后选取对击穿电压有影响的激励器参数,基于DOE方法进行试验,使用Isight软件建立二次回归模型并分析激励器参数对击穿电压的影响。研究结果表明,对SDBD-PA击穿电压和放电稳定性有影响的参数包括频率f、电极间隙d₁和激励器长度L;拟合所得三元二次回归模型经验证具有良好的精确度,可作为SDBD-PA击穿电压的预测模型;对SDBD-PA击穿电压影响最大的参数是f,其次为L和d₁;f和L对击穿电压的影响为负效应,d₁对击穿电压的影响为正效应;d₁和f之间以及f和L之间的交互作用对击穿电压也有很大影响,d₁和L之间的交互作用对击穿电压的影响非常小。     

数字微流控芯片半月形驱动电极的设计

为了降低数字微流控芯片的驱动电压,将传统的方形驱动电极结构设计为半月形,并研究了不同参数的半月形驱动电极降低驱动电压的效果。首先,根据介电湿润的基本原理分析了不同驱动电极形状对降低驱动电压的影响。然后,通过流体体积法(VOF)对液滴的运动过程进行建模和数值仿真;根据数值仿真结果对比分析了不同结构参数的半月形驱动电极随驱动时间的运动过程。最后,设计了4种不同结构参数的半月形驱动电极芯片,并对其驱动液滴的效果进行了试验验证。结果表明:研制的4种半月形驱动电极微流控芯片中,电极圆弧直径等于电极长度结构的芯片其驱动电压比其他3种电极结构的芯片的驱动电压至少降低了15.6%,而且可以在16V的驱动电压下使1μL去离子水液滴的运动速度达到1.6cm/s,是设计为半月形驱动电极中的最优设计。实验数据证明了电极圆弧直径等于电极长度的半月形驱动电极结构可有效降低微流控芯片的驱动电压。     

电火花线切割加工中极间间隙击穿规律的研究

针对电火花线切割加工中极间放电过程难以控制的问题,系统分析了击穿与极间距离、击穿与脉冲电压持续时间、击穿与杂质、击穿与液体介质温度等关系,总结出了电火花线切割加工中电极间隙击穿的一般规律,从而为更好地控制电火花线切割加工中极间放电过程提供了理论依据。     

电场参数对雾化特性及微量润滑磨削性能影响的实验研究

为了探究针-板电极电场参数对雾化特性微量润滑磨削性能的影响,通过调节电压幅值和电极间距进行微量润滑平面磨削实验,根据所得雾化锥角、雾滴粒径算术平均值、磨削力及表面粗糙度Ra值进行机理分析。实验结果表明静电雾化微量润滑在高压静电场的参与下,液滴荷电后会发生二次甚至多次雾化。随着电压幅值的升高,雾化锥角增大,雾滴的平均粒径减小并扩散均匀,同时润滑液的润滑性能也有所提高。在电压幅值一定,电极间距为160 mm时,获得最优的润滑性能;在电极间距一定,电压幅值为50 k V时,相比于无静电微量润滑,比切向磨削力Ft'、比法向磨削力Fn'及表面粗糙度R_a值,分别减小25.01%、15.08%、22.18%,获得最优的润滑性能。     

火花源质谱法分析绝缘晶体

本文提出了用火花源质谱仪测定人工晶体中杂质元素的一种新方法。其优点是不易引入环境和试剂沾污,灵敏度较高,样品电极与对电极的离子流强度比稳定。将晶体切成直径5毫米、厚0.3毫米的园片直接装入“T”型电极端面凹槽中,与高纯铝对电极在高电压下击穿打火。做了对电极选择,击穿条件、离子流强度比及重现性等一系列条件实验,并用合成参考样品进行了定量分析方法研究。本方法对各种晶体样品皆可进行半定量分析,若有类似被测样品成分的晶体标样即可进行定量分析。