智能交流接触器动态电感测量及合闸位移预测

动态电感和合闸位移是衡量智能交流接触器动态特性的两项重要参数,为对动态电感和位移进行预测,引入空气间隙与等效磁阻之间的数学关系,建立了一种智能交流接触器等效磁路模型。通过在线检测线圈输入电压和电流,实现对动态电感和合闸位移在线实时监测的目的,可有效掌握和评估智能交流接触器的实时动态特性。采用激光位移传感器对接触器动态特性进行同步对比实验,实验结果显示预测位移与位移传感器实际测量位移较为吻合,表明在无需位移传感器的条件下,可有效预测接触器的动态特性。     

智能交流接触器温度补偿控制策略研究

环境温度及接触器频繁工作会导致线圈温度上升,对接触器吸合产生影响,针对此问题,基于带反馈控制的PWM(脉宽调整)型智能交流接触器系统结构、工作原理及其动态特性,提出一种基于智能交流接触器的温度补偿控制策略。智能控制系统采集实时的输入电压和线圈温度值作为反馈输出控制量,通过特性分析与实验建立动态控制表,根据电压与温度值查表计算输出最佳占空比及其强激磁时间的PWM波,控制接触器合闸。研究结果表明,通过此控制策略能使接触器在各工作温度及阈值电压范围内实现最优合闸,并保证在较高温度下可靠合闸,提高其工作性能、使用寿命和环境适用范围。     

基于LabVIEW的智能交流接触器动态性能测试系统

建立了一种智能交流接触器同步信号测试系统。设计了一种带隔离互感器的强弱电接入电路,实现了智能交流接触器强电输入信号和弱电传感器信号的同步采集。测试平台可以准确地对各路信号进行采集,同时可以将各路信号进行同步,实时反映智能交流接触器的各项动态指标。     

一种断路器多体动力学仿真方法

提出了一种基于连续介质理论的断路器多体动力学仿真方法,以弹性力学本构方程描述断路器各部件的应力、应变关系;同时结合各部件之间的相互作用关系,依靠约束副描述了连续体部件之间的联动过程;同时分析了时变条件下部件之间运动受力状态以及能量传递关系。所提出的方法不仅可以在宏观上预测断路器的分断位移、分断角速度等,还可以描述时变条件下各部件之间的联动以及部件内部的应力、应变关系。仿真结果显示,各部件承受的最大应力随时间不断发生变化。对分断特性的实验测量结果显示模型可以较好地预测断路器的分断特性。所提出的方法为提高断路器的机械可靠性及设计水平提供了一种新的指导方法。     

并网光伏数据采集系统设计及误差修正

开发了一套具备数据采集、分析处理、测量结果校准等功能的太阳能并网光伏数据采集系统.为解决零点漂移、元器件非线性等因素造成的测量误差,论文提出了一种基于分段最小二乘法的数据校准算法.通过计量标准表建立光伏数据采集系统的标准值,利用分段最小二乘拟合法对系统测量结果进行校准,由标准测量值与校准值相比,判断系统是否达到设计要求.实验结果表明,基于分段最小二乘拟合法可以有效补偿系统的测量误差,与未经校准的测量数据对比发现,所设计的光伏并网数据采集系统和校准算法,将测量误差减小了89.6％,测量精度得到有效提高.     

一种接触器静态吸力连续测量的方法

交流接触器动态过程涉及电磁转换和机械运动的耦合,其电磁吸力的大小同时是励磁电流和动铁芯位移的函数。目前广泛采用的数值计算与模拟仿真方法存在一定的局限性,其计算仿真结果难以反映真实的运动过程。为了准确掌握交流接触器的动态响应过程,需要对不同电流、不同位移时的电磁吸力进行测量。开发一种基于拉力传感器静态电磁吸力测量的方法,可以对不同电流或者不同位移时的电磁吸力进行连续测量。采用该测量方法对CJ20-100型接触器进行了实验研究,将测量结果与模拟仿真结果相比较,验证了该测量方法的准确性。该测量方法为电磁机构动态特性测量方法的研究提供了重要的参考价值。     

栅片灭弧室灭弧效率的耦合仿真及其测量方法

研究了栅片灭弧室中面向不规则导体的电-磁耦合瞬态建模方法,通过该模型分别求解了栅片灭弧室的稳态和瞬态响应过程。为对模型进行验证,建立了一套可以对栅片灭弧室灭弧效率直接进行测量和评估的测试系统,通过数控瞬时恒流源提供激励电流,利用不同空间位置分布的霍尔芯片,对断路器灭弧室内的磁感应强度进行直接测量,并对其灭弧效率进行计算。试验结果显示所建立的耦合模型可以较好预测栅片灭弧室中的磁通密度大小及其分布。在此基础上研究了不同磁导率和电导率对于灭弧室效率的影响。仿真结果表明,栅片灭弧效率随着栅片磁导率的增大而增加。进一步提高栅片的磁导率,其灭弧效率趋近饱和。当电导率处于较小值时,对栅片灭弧室的效率影响较小;进一步增大栅片的电导率,其灭弧效率将会降低。提高灭弧栅片的电导率可以减小灭弧室内吹弧磁场和磁吹弧力的瞬态响应峰值,增大其瞬态响应时间。     

塑壳断路器分断角速度非接触式检测方法及其应用

提出了一种基于激光位移传感器非接触式测量塑壳断路器分断过程中动触头角位移、角速度的方法。首先建立一个以动触头杠转动支点为顶点,动触头杠闭合和分断状态所在位置为边的三角形;其次,通过激光位移传感器测量触头分断过程中的直线位移和直线速度,最后,利用所建立的三角形,基于余弦定理将直线位移和直线速度,转换成角位移角速度,实现了对塑壳断路器分断过程中转动变量的无损测量。基于本文所提出的方法,分别测量了NM1-630S-3300额定10A、16A、25A断路器在12倍额定电流下触头的分断的角位移、角速度及分断时间,可以发现不同分断容量断路器,分断角速度与分断时间均不同。容量较大时,触头转动的平均角速度较高。碰撞的角速度增大时,电弧的燃烧时间减小。通过研究断路器分断过程的动态特性,可以从试验的角度研究断路器分断性能,为断路器的优化设计提供评判依据。