基于多传感器和4G通信的真空断路器监测系统设计

为了实现对真空断路器由人工定期检修到实时状态检修的转变,文中设计了一种真空断路器监测系统.系统以STM32F103为微处理器,搭载位移传感器、加速度传感器、霍尔电流传感器和压力传感器,对真空断路器触头位移量、机械振动量、线圈电流量及触头接触压力量进行实时监测.采用EC20作为4G通信模块,将实时数据传输给上位机,实现人...     

基于Kalman滤波算法的姿态传感器运动补偿方法研究

为了消除姿态传感器在检测过程中可能会出现随着运动加速度的变化而产生测量误差的现象,提出了基于Kalman滤波算法的姿态传感器加速度补偿方法。详细介绍了传感器工作原理以及运动状态下的误差分析及补偿。该方法通过将姿态传感器在运动过程中出现的角速度进行误差处理,建立传感器运动线性方程,在此基础上,采用Kalman滤波算法,通过对传感器测量输入的姿态角进行修正,从而达到姿态角准确测量的目的。通过实验数据及仿真分析表明,经过Kalman滤波算法对姿态传感器的运动进行误差补偿后的运动特性输出精度,相比补偿前有了很明显的提高,达到所需精度要求。     

无源伺服反馈多输出低频振动传感器

介绍了一种无源多输出低频振动传感器,可同时测量加速度和速度。利用无源伺服反馈控制技术,传感器呈现速度摆特性,但该速度摆不是通常意义上大阻尼状态的速度摆,对摆体特性进行了详细的数学分析,仅使用一种换能方式即实现了加速度和速度两组物理量的测量,证明了速度输出是速度摆速度计,加速度输出是速度摆加速度计。对传感器特性,尤其是加速度输出特性进行了较为详细的分析。最后,对传感器进行了测试,得到该传感器的加速度输出和速度输出在0.1~100 Hz有较好的频率响应特性,可以满足低频工程振动测量的需求,且实现了一只传感器同时测量加速度和速度两种物理参量。     

新型光纤光栅加速度传感器的设计与实现

利用光纤光栅作为基本传感元件，设计制作了一种基于悬臂梁结构的新型光纤光栅加速度传感器。测量范围＋／-10g，灵敏度10mg，测量频率小于100Hz。与光纤加速度传感器相比，光纤光栅加速度传感器具有更高的稳定性及抗干扰能力。并且由于光纤光栅本身的波分复用的特性，可以很方便地构成加速度传感网络进行测量。     

利用电容式加速度传感器测量电梯运动特性

文中提出利用电容式加速度传感器测量电梯运动特性的方法，介绍了PCB电容式加速度传感器，提出一种加速度原始信号趋势消除的近似方法，实验结果表明该方案可行。     

加速度传感器在示功仪中的应用

文中介绍了加速度传感器ＡＤＸＬ０５的特性和工作原理,给出了用加速度传感器测量相对位移的原理和计算方法,这种算法的关键是觖了加速度零点校正和积分边界条件确定两上问题。现场试验表明：示功仪中采用加速度传感器测量相对位移是切实可行的。     

断路器传动机构的相似模型设计研究

针对高压断路器传动机构具有加载力大、占地面积大、不利于在实验室开展可靠性实验研究的问题,提出采用相似理论对断路器传动机构的主触头机构进行相似模型设计,并对该机构的连杆开展动态应力相似研究。首先采用闭环矢量法、达朗贝尔原理对主触头机构进行运动学、动力学理论分析。在此基础上,用方程分析法结合量纲分析法得到了主触头机构原型与相似模型的运动学、动力学相关物理量间的相似关系,并用ADAMS验证了理论推导的正确性。通过ANSYS得到相似模型连杆与原主触头机构连杆之间的动态应力关系。     

利用加速度计和角速度仪的笔杆运动姿态检测

在笔杆上安装加速度和角速度传感器测量笔杆的运动姿态时,由于两种传感器的性质不同,再经过运算处理后,对测量结果精度的作用也不同.为此,本文利用3种卡尔曼滤波观测模型,分析比较了只利用加速度传感器、只利用角速度传感器以及同时利用加速度和角速度传感器数据3种情况下估计笔杆运动姿态的结果及特点.实验表明,角速度传感器可以较准确地确定角速度,但角度累计误差较大;加速度传感器的静态分量可以较准确地确定姿态角度,但对角度变化不灵敏,两者结合起来可以互相弥补欠缺,有利于笔杆的运动姿态检测.     

悬吊结构体系摆振响应测试及非线性误差修正

为解决悬吊结构多种模式摆振运动状态的量测问题,采用基于加速度测量原理的倾角传感器,通过理论分析建立了由传感器加速度信号提取平动运动模式下结构摆角增益系数的计算公式,解决了结构平动运动模式的量测问题,并且经过非线性误差修正后可以提高测量精度。对于结构转动(或回转)运动模式,类似于平动摆振运动控制系统在转动中由于质量振子的线性位移与结构摆角速度耦合影响而导致控制失效的问题,此时基于加速度原理的倾角传感器也将失效,而需要采用陀螺仪测量回转运动摆振角速度,再通过积分计算结构摆角。最后,对悬吊结构体系在两种运动模式下的摆振运动状态测量进行了试验验证,结果充分证明了本文所提方法的有效性和可行性。此外,针对悬吊结构复杂的多模式平转耦联摆振状态测量,提出需要将倾角传感器与陀螺仪相结合的监测策略。     

R电容式硅微加速度传感器静态误差的标定

静态误差广泛存在于各种加速度传感器的应用中,对于误差的标定非常重要。本文介绍了电容式加速度传感器的结构,并分析其工作原理。对于加速度传感器的量程,采用精密离心机来标定静态误差,具体介绍了离心机实验过程,成功地实现了对加速度传感器静态误差的标定,并给出了电容式加速度传感器的标定数据和结果,标定结果使加速度传感器测量的线性度得到了很大的提高。标定方法也适用于其他类型加速度传感器。     

液压弹簧操动机构缓冲结构的仿真研究

液压弹簧操动机构是高压断路器的重要组成部分,决定了断路器的分合速度和工作稳定性,而缓冲结构在操动机构动作过程中起着不可或缺的作用。为研究和优化800 kV超高压断路器的缓冲结构,对其进行理论分析,利用SolidWorks和ADAMS软件建立内阶梯形缓冲结构的数学模型,建立基于AMESim和ADAMS软件的联合仿真模型,并对分闸缓冲进行试验测试。通过仿真分析和试验研究,得到缓冲结构的动态缓冲油压及流体特性,对五级阶梯形缓冲结构进行优化改进,进一步提高了液压弹簧操动机构的可靠性和适用性。     

基于断路器校验装置的数据采集与处理系统设计

介绍了一种基于断路器校验装置和PCI总线的数据采集与处理系统,并阐述了系统软、硬件的设计方法和具体实现。该系统利用VC＋＋和PC_Based Control技术,实现了对电压、电流信号的实时采集与处理。     

基于LabVIEW的断路器综合特性测试系统设计

介绍一种基于LabVIEW的断路嚣综合特性测试系统的设计方案，详细阐述了系统的功能及其在LabVIEW平台中的编程，为电气设备综合检测与分析的虚拟实现提供了一定的参考价值。     

空气直流断路器开断特性的分析验证

针对直流断路器在开断过程中电弧熄灭比较困难的问题,对空气直流断路器的开断特性进行了分析研究。分析了如何有效的缩短电弧的燃烧时间,研究了时间常数对断路器开断能力、电弧电流上升率的影响及断路器开断电流的大小与燃弧时间的关系。基于上述研究分析,制造出了样机,并利用高压直流试验台模拟不同的短路故障电流对直流断路器进行了多次开断试验测试,获得了很多试验数据,研究结果表明:断路器在额定电压为DC1800 V,能够可靠切除短路故障电流达到80 k A,断路器开断电流随着时间常数的增大而减小,燃弧时间随着开断电流的增大而减小。     

基于电机电流分析的万能式断路器机械故障诊断

电机电流信号常用于分析电动机本身的故障问题,但对其应用于与电机相连机构的故障分析的研究较少。提出一种基于储能电机电流分析的万能式断路器操作机构故障诊断方法。首先采用Hilbert幅值解调法和改进的小波包阈值法相结合获取交流电流信号的包络线,以解决随机噪声干扰造成的所提取包络线粗糙的问题;然后通过包络线提取电流信号的时间量、电流量以及峭度作为不同故障状态电流波形的特征参数;最后融合模糊聚类和量子粒子群优化的相关向量机实现对断路器正常状态、传动齿轮卡涩、储能弹簧卡涩以及脱落的4种状态的辨识。构建了基于电流分析的万能式断路器故障诊断系统,在不同工况下进行了验证,结果表明该方法能有效提取操作机构储能相关部件的故障特征,实现了对操作机构储能相关部件的故障诊断。     

热喷涂技术的研究现状与发展趋势

热喷涂技术由于具有极大优势而被广泛的应用在工程领域中。主要讲述热喷涂技术的研究现状、发展趋势,包括主火焰喷涂技术、等离子喷涂技术、超音速火焰喷涂技术、电弧喷涂技术、超音速电弧喷涂技术以及冷喷涂技术等,并介绍这些热喷涂技术的研究发展与应用。     

基于UMAC的并联调姿平台手脉微调功能的开发

手脉微调作为自动装配定位系统不可或缺的功能,也是并联机构控制系统开发的难点之一。针对并联调姿平台的空间运动特点,提出了"手脉+IPC+UMAC"的硬件结构,通过研究并联机构的控制算法,以及手脉的控制原理,结合UMAC控制器的控制特点,利用VC++6.0开发了并联调姿平台的手轮微调模块。实际应用结果表明,该模块能够快速平稳的控制平台运动,该项技术对并联机构手轮功能的设计具有一定的参考价值。     

Dynamic analysis and design of a high voltage circuit breaker with spring operating mechanism

Spring Operating Mechanism (SOM) is a dynamic system to open and close the circuit breaker in a voltage controlling system. For a high-speed action of opening and closing within a few mili-seconds, a SOM consists of many links, joints, chains, and cams. Thus, various dynamic characteristics are occurred, especially large contact forces between the cam and the roller, the shaft and the stopper. To save time and money for a new design of SOM system, analysis of the mechanism is necessary. In this paper, a multibody dynamic analysis and test technique was applied for a SOM to predict, estimate and validate forces occurring during the operation. For the multibody dynamic analysis, the ADAMS program was employed for 145kV circuit breaker with a SOM. For an accurate modeling, several components were sequentially added and the reliability of modeling was validated through the comparison with test data of opening and closing.     

回转支承性能实验台方案研究

提出一种回转支承性能实验台设计方案,可精确测试回转支承的各项性能参数。该方案采用工控机控制方案,使用运动控制卡控制各运动部件,使用数据采集卡采集实验数据,形成闭环反馈控制系统。基于VC＋＋建立操作系统,可以实现实验数据的图形显示、存储和打印,便于操作。控制系统具有双重安全防护功能,可以有效避免安全事故的发生。     

油气长输管道系统中人的可靠性因素体系分析

管道系统中人为因素的影响是管道可靠性分析不可避免的一部分,分析引起管道事故的人为因素,防止或减少人为因素的影响,为保证安全运行提供依据.本文针对油气管道事故和安全问题,对引发事故的人为因素的分类和重要的因素进行了详细的讨论,建立了人的可靠性因素体系,给出了人为因素与人为差错的关系,并根据对人为因素的分析提出了预防和减少人为因素影响的措施.