基于神经元网络的大功率等离子体电弧加热器建模

针对等离子体电弧加热器的电气特性进行研究,建立了一种基于电弧电流、电弧电压和气流量的等离子体电弧神经网络模型。该模型主要考虑了电弧电流以及气流量对电弧电压的作用。利用MATLAB软件的Simulink模块建立大功率等离子体电弧模型,并与搭建的大功率晶闸管整流电源电路进行联合仿真。仿真得到的数据与实验数据进行对比分析,仿真结果表明:该模型可以准确模拟等离子体电弧的伏安特性,能够为后续等离子体电弧电源系统控制系统的参数优化,改善动态特性,实现电弧加热器实验系统参数匹配优化等,提供重要支撑。     

基于直接数字频率合成的电弧发生方法研究*

低压交流故障电弧信号是低压交流故障电弧特性研究的基础,为此提出一种基于直接数字频率合成的故障电弧发生方法,并根据该方法设计并实现了故障电弧产生电路。该方法以Cassie电弧模型为基本模型,通过直接数字频率合成技术产生电弧信号,电弧信号经功率放大电路放大后耦合到负载电路,进而用于研究故障电弧特性。将实际电路输出数据与仿真模型数据进行对比,实验采集到的电弧电流信号与仿真电弧电流信号基本吻合,验证了该故障电弧发生方法的可行性和准确性。该电弧发生方法解决了传统电弧发生仪器操作繁琐、风险大、成本高等问题,方便了对低压交流故障电弧特性的研究,提高了实验效率及可重复性。     

基于上下表面电弧特性的交流绝缘子污秽闪络电压计算

根据上下湿污表面交流局部电弧特性的差异,建立了交流污闪电压双电弧计算模型。为获得模型参数,测量了三角形玻璃板上下表面的局部电弧,分别获得了上下表面局部电弧的静态伏安特性和重燃条件;利用高速摄像机对局部电弧进行观察,得到了上下表面弧道半径与泄漏电流峰值之间的关系;同时,研究了∏型玻璃板装置闪络过程中局部电弧延伸过程,发现上下表面局部电弧弧长均随泄漏电流峰值线性增加,弧长增量之比与表面盐密有关,由此获得了上下表面弧长之比与表面盐密的关系式。结果表明:该双电弧模型可以较为准确地计算交流绝缘子的污闪电压。     

基于单片机中人工神经网的故障电弧识别研究

提出了一种基于单片机中人工神经网络的低压串联交流故障电弧识别方法,搭建了交流串联故障电弧实验平台,设计了基于STM32F407ZGT6单片机与AD7606芯片的信号采集板,建立了TensorFlow下的人工神经网络模型。通过采集正常工作和发生故障电弧的电流奇次谐波数据,对人工神经网络模型进行训练,将训练后的人工神经网络导入单片机STM32F407ZGT6中,用于对故障电弧进行识别。实验结果表明该方法可准确识别交流串联故障电弧。     

基于电气特性-物理参数耦合的交流电弧炉模型

现有电弧炉模型主要关注电弧内部与外部特性的联系,割裂了电弧内部微观下电气与物理的耦合影响,难以体现电弧的电热物理本质,导致仿真精度有所欠缺。针对上述问题,该文提出一种改进的新型交流电弧炉模型。首先,在电子连续性方程的基础上,构建电弧的电气特性模型;其次,根据弧柱磁压缩力平衡方程和瞬时能量平衡方程分别构建电弧的压强、温度等物理参数模型,推导得到电弧内部的电气特性与物理参数之间的耦合机理,得到两者的耦合模型;然后,基于电弧炉变压器二次侧额定电流和最大电弧温度之间的关系,利用麻雀搜索算法对电弧温度曲线进行辨识,确定物理模型的各个参数;最后,依据50 t、55 t炼钢交流电弧炉的现场实测数据,在Matlab/Simulink平台上搭建模型并验证模型的正确性。仿真结果表明,所提模型更符合交流电弧炉实际运行过程中的物理本质,能更精确地反映其谐波、电压波动特性。     

碳电极交流电弧伏安特性的实验研究

交流电弧伏安特性是电器开关能够可靠熄弧的关键所在。本文首先借助电弧发生装置完成了空气介质中碳材料交流电弧电压和电弧电流的测试,进而应用小波分解与重构方法获得了电弧伏安特性的数学描述。并以能量平衡原理阐释了交流电弧零休与燃弧期间的物理过程。针对实验中零休期间电弧电流为非零恒定值的现象,提出并证明了零休期间电弧可等效为恒定电容的结论。最后实验研究了电源电压和电极开距参数对起弧电流和零休时间的影响。所得结论可应用于电器开关熄弧过程中等效电路模型及暂态响应分析。     

一种基于小波变换能量与神经网络结合的串联型故障电弧辨识方法

针对交流串联型故障电弧发生时回路电流幅值较小、传统线路保护装置不能有效检测的问题,提出一种基于小波变换能量与神经网络结合且适用于多种典型负载的串联型低压交流故障电弧辨识方法。利用自制的电弧发生装置模拟产生低压交流故障电弧,获取了6种典型家用负载情况下电路正常运行及产生串联型故障电弧时回路的电流信号。对采集的信号进行小波分解,将各层细节信号能量的平均值和标准差输入BP神经网络后构成小波神经网络,实现对不同负载测试样本的辨识。采用粒子群优化算法计算神经网络训练初始值,利用自适应学习率方法提高了训练速度。算法输出结果含义明确,输入层特征量选取合理。实验结果表明,采用该方法进行故障电弧辨识的准确率达到95%以上。     

串联故障电弧电流时频域特性的仿真与实验研究

为了分析和研究低压交流串联故障电弧电流的特性，文中首先搭建了故障电弧模拟实验平台，广泛研究不同负载情况下的电弧电流波形。然后，基于Mayr电弧模型，选取适当参数对故障电弧进行仿真分析。在此基础上，对比分析电弧电流信号仿真结果和实验结果的时频域特性，验证了仿真模型的正确性和可行性。频域特性的分析结合傅里叶变换和小波变换进行，还利用带通滤波器检测了小波分析的准确性。最后，总结出故障电弧电流信号的时频域特点，以此提出了一种低压交流串联故障电弧的检测方法，并对其进行了仿真验证。研究成果对低压供配电系统中串联故障电弧的检测工作具有积极意义。     

基于集合经验模态分解的交流航空故障电弧识别

故障电弧作为一种破坏性强,识别难度大的电路故障,给飞机的安全带来很大的威胁。然而目前航空业应用的电弧识别方法远不能达到要求。所以本文提出了一种将集合经验模态分解和LM优化的BP神经网络相结合的交流航空故障电弧识别方法。首先建立串联和并联交流电弧实验模拟平台,采集电弧电流波形,分析波形动态特性。将波形进行集合经验模态分解,选取差别明显模态分量作为故障特征分量。计算故障特征分量的能量熵作为交流故障电弧的特征量,输入到LM算法优化的BP神经网络,进行识别。结果表明,识别率达到90%以上,较好地识别出了航空故障电弧。     

电动汽车充电系统串联电弧故障智能识别方法

为解决电动汽车充电系统串联电弧故障电弧电流难以准确检测的问题,提出一种基于机器学习的电动汽车充电系统串联电弧故障识别方法。首先,搭建电动汽车充电系统电弧故障实验平台,采集不同工况下故障电弧电流数据;然后,采用离散傅里叶变换进行特征分析,并构建故障电弧特征数据集;最后,基于16层视觉几何群网络训练得到电弧故障检测模型,并利用各工况下测试集对电弧故障检测模型进行测试。研究结果表明该方法识别准确率均可达到98%以上,并拥有良好的抗干扰能力。     

交流弧焊机并联电容补偿节电及其计算

交流弧焊机，在我国应用十分广泛，本文分析该设备的工作特点和各种场合下的使用情况，认为采用分散或集中并联电容补偿有利于节电和减小设备容量。并最后提供了计算方法。     

二维交流滑动弧放电物理参数分析

笔者对刀片式交流滑动弧放电过程进行了系统的分析,考察了进气流量、电极间距等因素对放电电压、电流、放电功率、对流换热等物理参数的影响.实验结果表明:当流量较低,如0.9 L/min时,放电电压随着弧长增加呈现二次曲线增长;当流量提高,超过10 L/min时,放电电压在电弧较短区域变得紊乱.放电功率随着气流量的增加.先线性...     

交流断路器灭磁应用

对3WE万能式断路器作一定改进,使之能应用于发电机整流励磁系统作为灭磁开关作用,扩大了交流断路器的应用范围,本文介绍了该产品改进和试验的过程,探讨了交流断路器改进后应用于灭磁的可行性。     

灭弧室结构对交流接触器电寿命影响的试验研究

介绍了接触器的灭弧原理及方式,分析了交流接触器灭弧室结构及有效排气孔面积对电寿命的影响。以框架为150A接触器的灭弧室结构为例,对3个样机进行AC-4电寿命试验,试验结果表明对于同电流框架的接触器,其灭弧室结构对电寿命影响至关重要,且在满足电气间隙和爬电距离时,有效排气孔面积越大,电寿命次数越大。     

航空交流故障电弧损伤模型的研究

在分析电弧总能量模型的基础上,建立了电弧损伤模型。通过建立SAEAS5692—2007中的电弧测试试验,获取了三相115 V、400 Hz并行电弧损伤数据,与模型结果进行了对比分析。总结了模型的主要优缺点,为确定电气线路互联系统分离距离和系统安全性评估奠定了理论基础。     

特高压同塔双回输电线路潜供电弧模拟试验等价性研究

潜供电弧的自灭时间决定着单相重合闸的重合时间和成功率,潜供电弧自灭特性的研究是保证单相重合成功的关键技术。特高压同塔双回输电线路潜供电弧试验室模拟试验是唯一行之有效的潜供电弧自灭特性研究方法,该文给出了试验室单相试验回路的由来,并证明了单相试验回路与特高压同塔双回六相回路的等价性;提出;“长弧”和“短弧”的概念,在模拟试验中采用;较短电弧代替较长电弧,并从理论分析及试验室试验2方面,给出了特高压同塔双回输电线路潜供电弧试验室模拟试验等价性的研究。     

一种现场快速判断矿热炉变压器匝间故障的方法

提出了一种在现场快速判断矿热炉变压器匝间故障的方法,分析了该方法的原理,并给出了实例.     

新型无弧交流接触器的设计

介绍了不同于一般交流接触器的能实现无弧开断的新型交流接触器,即将电力电子器件可控硅模块、光电器件等应用于交流接触器的主回路和控制回路,以实现接触器无弧分断的功能,给出了这种新型交流接触器的设计、工作原理、设计分析及结论.     

交流接触器触头材料电性能的分析

电触头的性能直接影响着接触器的可靠运行。利用电接触触头材料综合参数测试仪对交流接触器触头材料的性能进行测试。通过试验架台模拟触头在闭合、开启过程中触头的动态变化,得到了打开、闭合时的燃弧能量、时间曲线,接触电阻、弹跳次数和熔焊力曲线。通过试验确定各种因素对交流接触器触头材料性能的影响。