电弧故障检测的分析和研究

介绍了电弧故障检测的基本原理。分析了电弧故障检测技术的现状、难点及其技术应用。通过对串联电弧故障波形和并联电弧故障波形特征的研究,提出了电弧频谱分析方法,既有助于电弧特征的研究,又有助于提高电弧故障检测的可靠性,是电弧故障检测的有力手段。     

采用波形比较法的串联故障电弧快速诊断技术

提出了一种采用电流波形比较法的串联故障电弧快速诊断技术.根据设备或线路发生串联故障电弧时线路电流波形发生畸变的特征,通过计算相邻两电流波形之间的差异值,有效提取出故障电弧电流波形的畸变量信号,诊断出线路中可能出现的故障电弧.试验结果表明,该方法算法简单可靠、易于实现,具有对故障电弧快速识别的能力,能够有效地实现对串联故障电弧的快速诊断.     

低压串联电弧故障特征与检测方法分析

提出了低压配电线路中的电弧故障是电气火灾主要诱因之一,针对电弧故障的发生发展过程进行了描述,对于电弧故障的类别及特征进行了分析,得出低压配电线路中的串联电弧故障易隐匿于线路中的特点,且难以对其进行检测。同时对低压配电线路中串联电弧故障的电压、电流波形进行了一般特性的分析,指出了串联电弧故障电压、电流波形的时域特征。最后总结分析了现有的电弧故障检测技术,得出结论是,以电压或电流波形特征为检测和判断对象的电弧故障检测方法最为可行。     

C02弧焊熔滴过渡过程焊接电弧的并联式波形控制

提出并实现了一种新型的并联式电弧波形控制法,设计了相应的IGBT波形控制器,该法可用于CO2弧焊熔滴过渡过程电弧的波形控制.对焊接电弧参数实时采样以及工艺试验表明,所研制的波控器对减少金属飞溅和改善焊缝成型均有明显效果.     

故障电弧断路器核心实验及电弧波形

故障电弧断路器的市场表现不尽理想,主要原因在于研发单位没有完全按照UL 1699标准对产品进行测试,导致产品出现误脱扣问题和电弧检测性能差等情况。本文根据UL1699搭建实验设备,通过示波器抓取各实验中的负载电流,最后分析并终结出正常负载电流波形、正常操作电弧电流波形和故障电弧电流波形的具体特征。实验结果显示,故障电弧电流波形夹杂高频成分,而且高频成分随机大量重复出现。可以根据该特征设计故障电弧检测算法,生产出性能可靠的故障电弧断路器。     

一种新型电弧故障断路器的研究

介绍了电弧在低压电路中产生的原因,使用电弧发生器复现了串联电路电弧发生时的情况,实测出电弧电流波形,从时域和频域两方面分析了电弧波形的特性。结合现有电弧故障断路器的检测原理,提出了一种基于频域算法的电弧检测新理念,并简述了该新型电弧故障断路器的检测原理。最后,阐述了电弧故障断路器的未来发展趋势。     

基于信息维数和零休时间的电弧故障识别方法

为了检测线路中的电弧故障,提出了一种电弧故障识别算法。测试了常见家用和办公电器在正常运行时的电流波形,以及其所在支路发生碳化路径电弧故障和点接触电弧故障时的电流波形;对电流波形进行了相空间重构,基于分形理论计算了电流相平面图的信息维数,以此作为识别电弧故障的特征量之一;再以电流零休时间作为第二特征量,建立了基于支持向量机的电弧故障识别模型。实测数据的仿真结果表明:所提出的算法能有效地识别出电弧故障,可以为发展新型的具有故障定位功能的电弧故障断路器提供参考。     

低压故障电弧的形态小波分析

故障电弧是引发电气火灾的重要原因之一.将形态小波引入故障电弧研究领域,利用LabVIEW软件设计了形态小波分析模块,实现对信号波形的可视化分析.利用该模块结合新型测试系统,对台灯、微波炉、空调和计算机等常见家用负载的正常及故障电弧波形进行实际采集和分析.对混合负载情况下不同位置的故障电弧特征进行了形态小波分析,为构建智能化通用故障电弧诊断模型进行了初步的探索.     

基于形态学滤波和OTSU的串联故障电弧识别方法

为有效识别不同负载串联故障电弧,针对不同类型的纯阻性负载,变频机-电机负载,工控机负载等进行故障电弧实验。对采集到的正常工作状态和电弧故障状态下的电流信号使用db4小波基对电流的一阶前向差分信号进行了5层分解,得到电流信号在32个频段的分解波形,作为故障电弧的辨识特征。通过计算同一时刻各个频段的方差,将分解的频段信号重新构成新的信号。利用形态学算法对此重构信号进行滤波,突显出故障情况下的电流特征。通过最大类间方差(OTSU)方法提取波形阈值,并统计阈值与滤波后波形的交点个数。研究结果表明,正常状态和故障电弧状态下滤波后波形与波形阈值的交点个数有明显的区别,可以作为故障电弧的识别特征。     

低压串联故障电弧的识别方法

以低压串联故障电弧为研究对象,采集了几种常见用电设备单独及混合运行时的电流波形,采用Matlab软件对电流波形进行离散傅里叶变换（DFT）,提出了基于谐波分量相对变化系数的低压串联故障电弧识别方法。仿真结果表明,设计方法能有效识别故障电弧的发生,为故障电弧断路器的研究提供参考。     

基于DSP的逆变弧焊电源的模糊控制系统研究

在DSP控制逆变电源的基础上,介绍了以CO2焊接过程中熔滴过渡频率的模糊控制系统的设计方案,设计出了以熔滴过渡频率的偏差以及偏差的变化率为输入量,而以熔滴过渡中开关管IGBT的占空比的变化率为输出量的模糊控制器.配合原有的主电路,加上研制的控制系统,对其外特性进行了测试,测试表明控制系统能自动调整波形,保持焊接频率的稳定,实现了电源的恒流外特性控制.     

一种智能化CO2弧焊电源的研究

研制了一种新型的一元化自寻优智能CO2弧焊电源,电源的主要特点是根据CO2焊接过程中各主要特征参数的综合评价结果来自寻优控制焊接规范和波控参数.试验结果表明,研制的智能控制系统能明显地改善弧焊电源动态性能和焊缝成型、减少焊接飞溅.     

高速CO2焊波控逆变电源设计

以dsPIC30F6010数字信号控制器为核心,设计了波控逆变CO2焊接电源系统。详细介绍了该逆变电源的主电路、短路/燃弧判断电路和电流波形控制程序等。为了减少CO2焊短路过渡的飞溅,增加电弧的稳定性,提高焊接速度,提出将控制过程分成短路阶段和燃弧阶段分别加以控制的方案。研制的波控逆变电源,不仅控制参数多,响应速度快,而且能精确控制燃弧能量,因而可满足高速CO2焊控制的要求。     

基于特征参数的CO2弧焊电源的实时监测与评价

对CO2 焊接短路过渡过程进行准确测量和综合分析 ,是控制和稳定焊接过程 ,保证焊接质量的前提 ,也是研究焊接过程和进行焊接试验必不可少的工具。本文研制了一种用于CO2弧焊电源工作过程的监测评价系统 ,该系统通过对弧焊规范参数和熔滴短路过渡过程特征参数的实时检测、分析以及综合评判 ,实现对CO2 弧焊电源工作过程的监测与评价。     

CO2气体保护焊在烟风道焊接中的应用

中国电力投资集团四川福溪电厂2×600 MW 1号机组工程烟风道结构复杂,钢板较薄,须采用CO2气体保护焊进行焊接。介绍了CO2气体保护焊焊接方法的特点,以及采取的工艺措施,并对其与传统手工焊接进行了简单技术经济分析。结果表明,采用CO2气体保护焊进行焊接,能有效提高焊接质量,节约成本。     

弧焊电源电压电流的自适应神经网络控制

焊接过程是一个复杂、多参数耦合的高度非线性系统,在实际焊接过程中难以实现实时、有效的在线控制.根据焊接工艺要求,设计了弧焊电源输出电压电流波形.在常规PID控制的基础上,运用神经网络控制理论,建立了自适应神经元PID控制器,确定了自适应神经网络PID学习控制器的学习算法.建立了二氧化碳气体保护焊自适应神经元网络控制系统,并通过数字信号处理器TMS320F2407和单片机MSP430F149加以实现.通过常规PID控制与自适应神经元网络控制输出波形的对比,证明了其控制效果优于常规PID控制.     

焊接电弧短路过渡过程数据的检测及处理

文中介绍了一种为获取焊接过程中的电弧电压及电弧电流波形，设计的一套数据采集系统及数字滤波器，通过实际运行证明收到了满意的效果。     

弧焊电源的建模与仿真研究

采用状态空间平均法建立了全桥逆变式弧焊电源主回路的平均状态方程,经过线性化处理推导出频域小信号模型.并在MATLAB环境下,利用频域法分析主回路的动态性能,得到的仿真结果与实验结论相一致.对开关电源的理论分析和设计具有一定的参考价值.     

波控CO2短路过渡焊逆变电源电弧系统仿真

针对CO2气体保护焊短路过渡过程具有非线性和强时变性等特点,采用MATLAB仿真软件对逆变电源-电弧系统进行了仿真。仿真研究中,在波形控制的基础上,采用了恒流控制。对电流反馈信号和电压反馈信号分别进行了模拟仿真,利用逆变电源中的PWM控制方式来改变占空比的大小,从而改变电源的输出。给出了CO2焊短路过渡过程中电压和电流的动态波形。通过仿真可看出,波形中存在着逆变谐波的影响。仿真波形与实测波形基本一致,该结果为以后深入研究谐波以及随机干扰对电源控制过程的影响奠定了基础。     

弧焊电源动态特性微机测试及分析系统

文中介绍了一种由通用微机构成的数据采集和分析系统，用于检测弧焊过程的动态参数和对弧焊电源动特性进行测试和评定，经试验证明系统具有软件界面友好、测试精度高、功能强、可靠性高等优点。