航空电缆故障的可视化智能检测仪设计研究

航空电缆用于传输电能和信号,其性能直接影响飞机的运行安全。针对飞机上电缆故障难以定位,并且缺少合适的高精度检测设备的问题,基于时域反射技术(TDR),结合树莓派、FPGA等嵌入式系统,设计了一种航空电缆故障检测仪。检测仪通过PLL倍频时钟发射宽度小于时钟源周期的低压脉冲,基于多重ADC采样法对反射脉冲进行采样,应用智能化分析算法自动判断故障类型和故障位置,并在液晶显示屏上直观显示采样波形和检测结果。经过实验验证,该检测仪基本能够满足航空电缆的故障检测需求。     

相关法在脉冲反射电缆故障定位中的应用

分析了脉冲反射法电缆故障定位中存在的问题 ,在经典相关法基础上 ,根据故障电缆反射波形所具有的特点 ,提出了相关值 相关系数法 .并针对故障点前有接头的情形 ,综合利用相关值和相关系数两个判据进行了故障定位 .现场记录的数据分析证明 ,该方法提高了电缆故障定位的精度和可靠性     

超宽带探地雷达窄脉冲的产生

探地雷达发射、接收的脉冲宽度是纳秒级,要实现对纳秒级的脉冲进行采样,采样脉冲必须小于被采样脉冲,这就涉及到了亚纳秒级平衡采样脉冲的设计。选用阶跃二极管作为采样脉冲产生的核心器件,对分别产生的正负超宽带亚纳秒脉冲,利用ECL逻辑芯片输入电压与输出脉冲延时的关系来实现连续可调,利用钳位电路实现采样脉冲对的幅度一致,从而实现正负脉冲的平衡价值。     

高重频纳秒脉冲放电点火系统设计

在脉冲变压器和磁压缩脉冲成型网络的基础上,设计了基于谐振充电的紧凑型高重复频率纳秒脉冲放电点火系统.通过电路仿真阐明了脉冲成型电路的工作过程和原理,电路测试结果表明:系统可以产生上升时间约20 ns、半高宽约50 ns、幅值为10 kV以上的电压脉冲,脉冲重复频率为16kHz时能保证较好的幅值一致性.放电测试结果表明:...     

任意脉冲间隔和脉冲宽度编码激光制导信号模拟源设计

根据激光制导武器反侦察识别及欺骗干扰研究需求,对任意脉冲间隔和脉冲宽度编码激光制导信号模拟源进行了设计.该模拟源包含计算机、单片机和YAG激光器等硬件设备,及基于Python语言编写的可视化控制软件,能够产生30种预设样式信号和任意自定义样式信号.实验结果显示,该模拟源产生的激光制导信号在脉冲间隔、脉冲宽度、幅值稳定度等方面均符合使用要求.     

相关法在脉冲反射电缆故障定位中的应用

分析了脉冲反射法电缆故障定位中存在的问题，在经典相关法基础上，根据故障电缆反射波形所具有的特点，提出了相关值-相关系数法、并针对故障点前有接头的情形，综合利用相关值和相关系数两个判据进行了故障定位，现场记录的数据分析证明，该方法提高了电缆故障定位的精度和可靠性。     

基于直流调制技术Pockels Cell高压纳秒级脉冲源研制

研制一种基于直流调制技术的高压纳秒级脉冲源,将其作为Pockels Cell前馈驱动电源。分析直流调制技术的原理,选用金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)作为主调制开关,设计系统辅助电路。实验结果表明:输出的高压脉冲最高幅值可达800 V、脉冲前沿小于100 ns、高压抖动较小。该结果为更高脉冲重复频率、更快上升沿脉冲源的研制提供了借鉴。     

相似差值结合小波分析的行波法类反射波抑制研究

在电力生产和运行过程中,电线或电缆的精确测长及参数突变点定位,对于电力施工、电缆故障检测、高阻接地故障诊断以及电缆的生产管理等都有着重要意义.而对于脉冲反射法来说,准确找到反射脉冲起点是需要解决的最关键问题.通过对电缆多次、多种情况测量结果的比对分析发现,电线或电缆在同一测试环境下,相邻两次测量结果中噪声及反射波具有极大的相似性,对此,采用相似差值处理可以有效消除大部分干扰和噪声.在此基础上,采用小波软阈值对小波分解系数进行量化处理.对于其中最重要的部分即阈值的确定,采用基于史坦(Stein)的无偏似然估计原理进行阈值选择,得到最优的阈值.仿真和实测表明,相似差值处理结合小波软阈值去噪的新方法,能够有效突出反射信号、消除噪声,尤其是对于影响最大的类反射波的干扰信号有着极强的抑制作用,进而为提高反射脉冲起始点的查找精确度,以及相关仪器的研制提供了理论依据.     

一种新型的高频大幅度纳秒脉冲源

本文介绍了一种用VMOSFET产生高速高频大幅度纳秒脉冲源装置。该装置能在50Ω电阻上输出幅度从1.5V连续调节到30V,前后沿均小于10ns的脉冲,脉冲宽度连续可调,重复频率从300Hz连续调节高于15MHz,边沿抖动小于100PS的脉冲,为我国高速脉冲源的研制和应用展示了广阔的前景。     

在线可变频率步进电机脉冲源

设计了一个可在线改变运行频率的步进电机驱动器脉冲源.电路主要用了两片MAX5160,一片555时基电路.MAX5160是32级可调的数字电位器,制成的脉冲源频率从288 Hz-14.4 kHz32级可调.     

微机调控式高压脉冲电源

采用微机控制技术对高压脉冲电源进行系统研究。设计了一种新型实验装置,这就是微机调控式高压脉冲电源（简称ＭＣＨＶＰＰ）,简要介绍ＭＣＨＶＰＰ装置的总体设计方案;论述了高压脉冲电源电子线路设计、微机调控系统组成及系统应用软件设计与开发问题。由于电路结构简化、系统软件设计合理,较好地解决了大范围调频、调幅和调脉冲宽度问题,使这种新型高压脉冲电源装置具有可靠、实用和经济等优点,有较好的应用前景。     

宽脉冲时域反射网络线缆测试方法研究

针对窄脉冲时域反射法存在的“测试盲区”问题,结合网络传输信号无地差分的特性,提出了一种采用宽脉冲差分探测信号的线缆测试方法。该方法可以测试网络线缆的长度,判断故障的类别,并很好地解决了“测试盲区”问题。该文在介绍该方法的基础上,提出了使用该方法设计的网络线缆测试仪的硬件结构,并对其中的脉冲产生与回波处理模块进行了详细的分析。最后,给出了使用该测试仪进行网络线缆测试的实验结果,并对结果进行了分析。结果表明,该方法稳定可靠,具有实用价值。     

基于延时电路的高频高压激励电缆故障测距方法

针对传统高频高压激励电缆故障测距方法精度不高的问题,提出了一种基于延时电路的高频高压激励电缆故障测距检测方法。首先,结合弱电网条件下的运行稳定性监测方法进行电力特征分析和参数识别;然后,采用电压输出稳定性测试方法提取电缆故障的高分辨频谱特征;在此基础上,根据输出电压和负载差异性进行延时电路控制和负载均衡调度,构建高频高压激励电缆故障特征分布的贝叶斯网络模型;最后,对故障测距参数进行估计,并判断电流故障输出的收敛性,根据负荷差异性特征实现故障测距和优化检测。仿真结果表明,该方法的检测准确性较高,测距结果分布均匀,且具有故障自适应定位检测能力。     

PWM脉冲电压下电缆终端多热点特征的形成机理

为了研究脉冲电压下电缆附件过早失效的机理,本文对中压电缆终端在脉冲电压下的红外成像特征和内部电场分布进行了研究,阐明了热点特征和内部电场分布之间的联系。通过高频脉冲电压实验电源,对应力控制型冷缩电缆终端施加电压,同时也施加了相同频率和幅值的正弦电压作为比较,通过红外热成像仪分析不同类型的电压对电缆终端表面温度分布的影响。此外,通过瞬态电场仿真分析发现,电缆终端在半导电层截断处和接地点两个位置的电场较强,且该处热功率密度最高,脉冲电压下的电缆终端阻性发热量也明显高于正弦电压。脉冲电压下的发热区域面积和热点温度明显高于正弦电压,其热点形成的实质是因为快速的脉冲上升沿包含较高的频率成分,导致电缆终端的局部电场增强,从而导致阻性发热和温度升高。     

基于ARM的故障断路器定位系统

为了实现对配电网中故障断路器的快速搜索,提出了一种基于ARM微处理器、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)技术的故障断路器定位方法.以ARM微处理器为平台,利用全球卫星定位系统提供精确的位置、时间信息,用地理信息系统提供丰富的数据信息,解决电网断路器跳闸后故障点的快速定位,为快速维修提供准确的位置信息.     

基于等脉宽调制的分布式光伏发电逆变装置的仿真分析

逆变器是分布式光伏发电系统的重要组成部分,为了得到更好的正弦交流电,减小其谐波含量,建立了基于等脉宽调制的分布式光伏发电逆变装置,讨论了等脉宽调制的原理及其计算方法,研究了不同占空比下的输出电压和电流的波形,通过MATLAB仿真软件分析了输出电压和电流的谐波特性.仿真结果表明,利用等脉宽调制方法得出的输出电压和电流的谐波较小,等脉宽调制逆变电路的谐波特性优于PWM脉宽调制逆变电路.     

脉冲电流源作用下大气压介质阻挡放电的特性分析

针对目前研究人员主要是对正弦电压或脉冲电压下大气压介质阻挡放电 (Atmospheric Pressure Dielectric Barrier Discharge, APDBD)的特性进行分析以及少有研究人员对电流源作用下APDBD特性进行分析这一现状,以双极性脉冲电流激励下的氦气(He)型APDBD为研究对象,通过构建APDBD一维流体模型对APDBD的伏安–时间特性、氦离子(He⁺)与激发态的氦原子(He^*)的时空分布特征进行数值分析。结果表明：He⁺、He^*的数密度与外施电流幅值存在正相关性、与气隙宽度存在负相关性;气隙击穿电压与外施电流幅值呈负相关性、与气隙宽度呈正相关性;气隙宽度和外施电流幅值的增加都会使He^*密集区更分散。此外,还对APDBD的电气等效电路、气隙宽度的选择、电流幅值的设定、电流脉宽、电流上升时间及电源频率对APDBD特性的影响进行了讨论。     

基于EMD和二次多项式拟合的单双端行波组合定位方法

输电线的准确故障定位是电力系统安全稳定运行的重要保障。为解决单端行波法中反射波头的标定难问题, 提出一种基于EMD的单双端组合定位方法。用双端法进行初步故障定位, 预估反射行波到达测量点的大概时间, 从而对反射波头进行准确识别, 再采用单端行波算法进行定位计算。为减小传统故障定位存在的在采样间隔内的定位误差, 采用基于最小二乘法的二次多项式拟合算法对各个时间点进行准确标定。ATP和MATLAB的故障定位仿真结果表明, 基于EMD和二次多项式拟合的组合定位方法既可以保证可靠性, 又能得到较高的定位精度, 对故障定位技术有一定参考价值。     

基于双VSR的风电机组并网控制策略

针对兆瓦级永磁同步发电机组并网的控制要求,基于三相电压型脉宽调制（PWM）整流器的数学模型,重点研究了直接电流控制双闭环级联结构的三相电压型PWM整流器和基于SVPWM的三相电压型PWM整流器的控制系统设计,提出基于双电压型PWM整流器（VSR）的风力发电机组的并网控制策略,并建立该控制策略的等效电路模型.通过对该并网控制策略等效电路模型的仿真分析,验证了PWM整流器的升压整流特性;同时,该等效电路输出的三相交流相电流总谐波畸变率仅为1.64%,电流波形正弦度良好.仿真结果验证了该并网控制策略的可行性．