低压永磁真空断路器的控制及通信设计

在分析单稳态永磁操动机构的真空断路器结构特性和工作原理的基础上,综合微处理器技术、电器技术和通信技术,研究了永磁真空断路器的智能化控制模块的总体设计结构。分析了智能化低压永磁真空断路器Modbus、Profibus—DP现场总线的硬件结构和通信原理,探讨了各自的通信命令格式及软件系统设计。实现了智能化永磁真空断路器的可选择性远程通信、监测与控制技术,对于提高智能电网供电水平、自动化程度和安全性具有工程应用价值。     

基于遗传算法的双E型永磁接触器仿真优化设计

在详细分析永磁操动机构模型和相关理论的基础上,给出了永磁接触器操动机构的设计方法。基于磁路法获得永磁操动机构的初始设计参数,建立永磁操动机构最优化模型。采用遗传算法并结合电磁场有限元计算方法求解该最优化模型,获得合理的设计参数,并研制了1台250A配双E型永磁操动机构的永磁接触器。试验结果表明,算法可实现永磁接触器的优化设计,大幅度提高产品的设计效率,验证了设计模型和算法的有效性与正确性。     

BP神经网络PID控制的永磁真空开关储能电容恒流充电特性分析

针对永磁真空开关分合闸储能电容充电问题提出一种BP神经网络PID控制技术,实现分合闸储能电容的智能恒流充电,使分合闸储能电容和永磁真空开关本体性能达到了良好配合。构建了4-5-3的BP神经网络结构,建立了BP神经网络PID控制的数学模型,搭建了恒流充电控制系统的整体仿真模型并仿真了整个恒流充电过程,仿真与实验结果比较吻合。实验结果表明,采用BP神经网络PID充电控制技术可动态调整充电电流以实现分合闸储能电容恒流充电效果,有效地提高了储能电容的工作寿命与可靠性。     

无位置传感器的智能永磁接触器弱磁控制及合闸动态特性分析

针对永磁接触器提出了一种弱磁控制策略,实现合闸过程的智能化闭环控制,使其动态吸力和反力达到良好配合.结合磁路和电路模型,实现了动铁心实时位移信号的无位置传感器检测.耦合电压平衡方程和机械运动方程,建立了弱磁控制策略下合闸过程的动态数学模型,并采用4阶龙格-库塔法仿真了合闸动态过程.实验结果表明,通过调整和优化正、反向PWM占空比,可实现线圈正、反向电流的有效控制,由此调节动触头和动铁心的运动速度,使触头一、二次弹跳明显减少.仿真与实验结果比较吻合.     

永磁接触器的发展与研究综述

综述了国内外永磁接触器发展和研究现状。介绍了永磁接触器的特点、拓扑结构类型、几种新型永磁机构及控制电路。针对目前永磁接触器在结构设计、电磁设计、分析仿真、优化设计与控制技术等方面存在的不足,重点阐述了双动铁心永磁机构、储能电容电压的反馈-保持电路及智能控制电路。为促进永磁接触器的推广应用指出了进一步的研究方向。     

永磁接触器位移分段PWM控制及吸合过程动态特性分析

在分析永磁接触器吸合特性的基础上,提出位移分段的控制策略,实时检测接触器动铁心位移,并据此调整控制电压脉宽调制(pulse width modulation,PWM)占空比,使接触器的动态吸力和反力特性达到良好的配合,实现最优运动特性下的吸合控制。建立在位移分段PWM智能化控制下吸合过程的动态特性方程,耦合电压平衡方程和机械运动方程,采用4阶龙格-库塔算法仿真永磁接触器整个吸合动态过程。仿真结果与实验测量较吻合,验证了动态特性方程和仿真方法的正确性。最后,针对提出的控制策略,通过实验比较了4种不同分段的PWM控制方案,选出了最佳,可显著降低永磁接触器动触头及动铁心的闭合速度,并减少由其碰撞带来的触头一、二次弹跳。     

新型永磁接触器的智能控制单元设计

基于STC12C5410AD单片机,设计了一款以智能化检测与控制为核心的永磁接触器智能控制单元.详细分析了各个功能模块硬件电路的设计方法和工作原理,及各模块的软件系统的主程序.最后对一台配置智能控制单元的140 A永磁接触器进行了试验分析.试验结果表明,采用PWM智能控制方法,可有效提高永磁接触器的储能电容的充电效率与分,合闸频率,减少触头的一、二次弹跳.     

多功能智能化单稳态永磁真空断路器的设计

设计一种新型多功能智能化的单稳态永磁操动机构真空断路器,形成了集控制、保护、设置、检测和通信功能于一体的智能化开关设备,对于提高电力系统的自动化程度、减小智能电网运行故障率以及供电可靠性具有重要意义。详细分析了断路器结构特性和工作原理,研究了各主要功能模块的硬件电路设计方法、继电保护原理和软件系统设计结构。最后,针对设计的智能化单稳态永磁真空断路器进行了实验分析,结果表明该新型断路器实现了智能分合闸控制和高度智能化继电保护功能。     

智能永磁接触器选相控制技术

针对难以实现永磁接触器运动过程中动态特性的精确控制,从而导致铁心撞击及触头弹跳,降低接触器工作寿命的问题,提出一种相角模糊综合评判方法和智能选相控制技术。在分析永磁接触器在不同合闸相角下的动态性能的基础上,建立了不同合闸相角下动态参数的模糊综合评判数学模型。采用模糊灰色理论综合评判了不同合闸相角下的动态特性参量,获得了最优运动特性下的合闸相角。分析了永磁接触器过零点分断的特性及其工作原理,得出了最佳的分断特性。分析结果表明,利用智能控制可精确实现永磁接触器在最优相角下合闸控制以及过零点分断,有助于提高其电气和机械寿命。实验结果验证了该方法的可行性和有效性。     

采用指数积的三自由度机器人运动学方程

在给定组成运动副相邻连杆相对位置的情况下,可确定机器人末端执行器的位姿.运用指数积公式将开链机构的运动方程表示成运动旋量的指数积,由此提供机器人运动学方程的完整几何表示方法,能简化机构分析.即求得运动旋量,得到运动学的几何描述,最后用指数集建立关节式三自由度机器人的运动学方程.