一、继电器分断时过电压信号采集技术的研究(论文文献综述)
巴·马科斯尔[1](2021)在《双触桥结构继电器电寿命的试验研究》文中提出
李林[2](2021)在《低压断路器触点电气寿命试验及预测研究》文中提出低压断路器作为电网中重要的开关设备,在发电厂的各开关控制柜以及配电网络等地方广泛使用,承担着电能的传输、分配以及对用电设备实施保护和控制等功能。低压断路器可靠通断对电网的安全、稳定运行及电气设备的保护起着十分重要的作用,若能及时判断低压断路器的性能状态,在电寿命终结前对其进行检修或更换,可以保证电网的可靠性运行。论文针对低压断路器的电寿命性能退化问题,搭建了电寿命试验系统,通过试验系统可实现低压断路器的自动开断和闭合,同时可监测开断电弧电压及电流等参数;以CM3-100C型断路器为例进行了电寿命试验,分析了接触电阻、触头合闸弹跳、触头侵蚀质量和电寿命之间的关联关系,并在低压断路器电寿命终结后对失效触头表面形貌及化学成分进行了分析,结果表明触头侵蚀质量可较为准确地反映电寿命性能状态。此外,通过单独带载分闸与合闸试验定量分析了分断及闭合过程分别对触头材料侵蚀的影响,结果表明触头材料损失主要来自于分断过程的电弧侵蚀;采用分离电极法测量开断过程中电弧在触头表面的停滞及转移时间,分析了电弧停滞及转移对电寿命性能退化的影响以及开断电流对电弧停滞及转移时间的影响。以各阶段触头累积侵蚀量建立了基于Wiener过程的低压断路器电寿命性能退化模型,采用极大似然估计法对模型参数进行求解,并计算低压断路器剩余电寿命的点估计值与区间估计值。最后,采用Monte-Carlo法模拟低压断路器电寿命性能退化过程,通过仿真数据建立基于Wiener过程的电寿命性能退化模型,并进行可靠性评估及剩余电寿命预测,其预测结果与实际值最大误差为5.64%,误差结果满足工程需求。
孙锴[3](2020)在《重要电力用户自备式应急电源系统设计》文中认为根据《国家能源局关于印发重要电力用户供电电源及自备应急电源配置情况通报的通知》国能安全[2014]304号中描述:50%以上的重要用户供电电源配置不满足要求,其中50%以上的重要用户未配置自备应急电源。由此可见对于国家强制要求的重要电力用户,其自备式应急电源配置率均不达到要求,民用普通电力用户则更不能满足配置率的要求。但随着社会经济、工业的飞速发展,人们对电力的依靠却越来越高。零停电是人们对电力行业的要求,也是电力行业自身的目标。对于城市区域配电网方面存在着接线不合理,用户受检修连累停电的情况较多的情况,如何从用户端进行低成本与简易性的改造,设计出符合规范要求,性价比高、操作简便、易于维修的自备式应急电源系统显得尤为的必要。本论文以工程实例为依托,为满足不同用户对用电质量的需求提出了以柴油发电机与电力UPS交直流供电系统相结合的不间断供电方案。运用了需要系数法和功率面积法相结合的计算方法对总负荷进行计算,通过计算结果对柴油发电机容量、变压器容量、框式断路器容量进行确定。并根据设计需要和容量大小进行设备选型并确定了进线断路器的保护定值。本论文设计了两进线一柴油发电机备用的三母分段式供电方式和三级配电级数的放射式配电方式。为达到柴油发电机自动投入的目的,自动投入装置选用可编程控制器PLC对两进线一备用供电系统进行自动切换,满足两进线其任意一条进线或两进线均停电时,运行方式能自动切换至备用电源的原则,保证了系统的供电稳定性。该控制系统同时具备带电显示功能,运行、报警、复归、闭锁指示功能和过负荷减载功能等。该自备式应急电源配电系统设计规范,控制装置操作简便、宜维护、可靠性高,对未配备自备式应急电源的中小型电力用户的配电系统改造工程提供了一种设计思路。
郭娇[4](2020)在《开关类设备寿命预测方法研究》文中提出开关类设备广泛应用于输电、配电和用电场合,其能否在预期服役时长内完成指定的开关任务极大地影响着系统的可靠性。在其众多的失效类型中,由触头磨损引起的电寿命终结作为常见且可预测的失效类型之一,近年来基于该失效机理萌生了许多在线监测与预测方案。然而,相关领域的研究仍然停留在实验室阶段,难以直接推广至工程领域的实际应用。为此,本文针对开关类设备电寿命预测方案的工程实现展开了研究和探索。首先,本文对现有的技术方案进行了归纳总结,论述了几种开关类设备的工作原理和故障类型,并列举出现阶段较为流行的电寿命预测方案。通过对比分析几种基于不同失效机理的在线监测系统,明确了电寿命监测方案的几个关键技术以及其向工程应用推广时面临的技术瓶颈,为后文的研究奠定了理论基础。然后,分别针对基于累积磨损和基于接触电阻的两种常见电寿命预测方案中的技术难题给予了解决方案。包括,一种基于小波算法的分断过程起弧点及灭弧点位置的计算方案;一种基于最小二乘法和NI曲线的允许磨损总量和触头磨损参数的离线算法;以及一种基于改进巴特沃斯滤波的接触电阻计算方案。文章在叙述三种算法实现步骤的同时,结合实验数据证明了三种算法的可行性和精确度。再者,为进一步研究电寿命预测方案的工程实现,本文自主设计并搭建了适用于多种开关类设备的加速寿命试验平台。详细介绍了试验平台的硬件架构、设备选型、软件架构、程序流程和数据采集系统。此外,结合开关类设备器件手册和相关国家标准,设计了加速寿命试验的负载条件和试验步骤。确保在满足国标和设备性能的要求下,最快获取高质量的试验数据。最后,结合加速试验平台获取的数据,分析了接触电阻、起弧相角、燃弧时间和触头磨损的分布特性和函数关系。研究了接触电阻计算值的概率分布,并由KS检验明确了三相接触电阻计算值满足核分布的事实,由此提出了概率意义上减小计算误差的办法。然后研究了起弧相角的概率密度和累积分布函数,并探究了起弧相角与燃弧时间和触头磨损间的关联,证明了触头磨损与起弧相角一一对应的函数关系,进一步为工程实现电寿命预测奠定了理论基础。
韩春阳[5](2020)在《银基触点材料电性能模拟实验与寿命预测方法研究》文中研究说明低压电器是各类电气系统中的重要组成元件,随着各类电气系统精密性、复杂性的提高,对低压电器的可靠性要求也在逐步提高。而触点作为低压电器中执行分断功能的部件,对低压电器的正常工作起着至关重要的作用,因此对触点的可靠性进行研究,有助于提高低压电器的可靠性与寿命。本文开发了一套触点材料电性能模拟试验系统,通过该系统完成了Ag Cd O、Ag Sn O2与Ag Ni三种触点材料的电寿命实验。根据采集到的实验数据,对三种材料的退化机制进行了分析,完成了对Ag Ni触点的寿命预测方法的研究。首先,以推杆型电磁继电器为模拟对象,设计了触点材料电性能模拟试验系统的机械动作结构、测量控制电路和相应的人机交互软件。其中机械结构部分可以实现触点开距、超行程等机械参数的调节功能,电路部分可以实现动作控制、信号调理和数据通信的功能,而软件部分则可以对原始电压电流信号以及力信号进行采集并计算触点静压力、接触电阻、燃弧能量、回跳时间等数据。在直流负载条件下对三种触点进行了电寿命实验,并对采集到的数据进行比较与分析,对触点的退化机制进行分析与解释。其次,提出了一种基于PSO-BP神经网络的触点材料寿命预测方法。首先对采集到的接触电阻、静压力、燃弧时间、回跳时间等性能数据进行预处理,根据单调性、相关性、离散性指标的评价结果,确定了最后一次回跳时间、回跳能量、回跳时间可作为Ag Ni寿命预测所使用的电性能数据。通过PSO-BP神经网络构建了相应的模型并进行训练,训练结果显示选择的三种性能参数与神经网络模型具有较好的预测精度。最后,针对BP神经网络易出现过拟合、测试集表现不佳的问题,构建深度置信网络(DBN),将性能数据的特征映射到高维空间,利用高维特征数据进行预测,同时利用粒子群优化算法确定了较优的DBN网络节点数。结果表明五层DBN网络的预测精度较高,训练时间适中,可以较好地对触点材料的寿命进行预测。本研究可为触点材料电性能模拟与性能评估提供方法,同时对触点材料失效机理分析以及寿命预测方法的研究也具有一定的参考价值。
王占[6](2020)在《银金属氧化物触点材料电接触特性实验研究》文中研究指明触点是多种开关电器(接触器、继电器、断路器等)完成信号导通与电流分断的直接执行部件,如今各种合金及复合触点材料已普遍应用于触点当中,触点材料的电接触性能影响着各配电、控制系统的可靠性。为了更准确地评价银金属氧化物触点材料的电接触性能,完善触点材料的优选。本文以Ag Sn O2、Ag Cd O、Ag Ni三种触点材料为研究对象,设计了一种新型电接触自动模拟测试系统。采用电接触模拟测试方法对触点电性能敏感退化参数进行获取与分析,进而研究了不同实验条件下的电性能退化过程和寿命预测过程,分析触点动熔焊现象、粘接特性及其失效物理机制。首先,设计并开发了一种新型单工位触点电接触特性测试分析系统。该系统能够模拟真实开关电器中动、静触点的分/合动作过程,可调节触点磁间隙、触点开距、空程和超行程等机械参数,亦可方便更换动、静触点材料。其硬件测试主回路实现了电参数和触点动态力的实时同步测量,基于Lab VIEW的上位机系统实现了接触电阻、静压力、燃弧能量、回跳能量及相关时间参数的计算、显示与存储。其次,在相同阻性负载等级下,通过实验比较研究了三种触点材料的接触电阻、静压力、燃弧能量、回跳能量等参数退化过程,进而分析其敏感退化参数失效物理机制,通过分析接触电阻退化参数对Ag Sn O2触点进行了寿命预测与评价。最后,实验研究了不同负载等级、不同触点开距下Ag Sn O2触点的重要退化参数变化特点,利用电子显微镜观察Ag Sn O2动作失效后的微观表面形态,分析了Ag Sn O2触点的动熔焊特性、表面粘接特性及其失效机理。此外,通过实验研究了接触压力和负载条件对其粘接特性的影响。实验结果表明,电接触模拟测试方法比传统的电仿真方法得出的数据更直观、更准确。结合对实例波形的对比分析,总结得出Ag Cd O的综合电性能最好。Ag Sn O2电接触模拟实验过程中熔焊程度随负载等级的增加而上升、随触点开距的减小而增大。本文的研究成果可为触点材料的电性能科学评价与组分优化、改进提供一定的参考,为继电器等含触点电器的设计提供一定的理论依据。
张跃辉[7](2020)在《交流磁保持继电器电弧及熔焊特性的研究》文中研究说明触头是交流磁保持继电器的重要组成部分,它直接关系到继电器电气性能。而触头熔焊是造成继电器失效的主要因素,它严重制约了继电器的电寿命。继电器的熔焊受电弧燃弧时间、电弧能量、触头材料和触头结构等多种因素的影响,这些因素相互耦合导致继电器触头的熔焊机理十分复杂。针对这一问题,本文利用交流磁保持继电器实验平台开展了阻性和阻感性负载条件下交流继电器的电弧特性实验和熔焊特性实验。在交流磁保持继电器电弧特性实验中,利用获得的电弧电流、电压波形提取了交流继电器电弧的分断和闭合特性,闭合特性包含闭合电弧能量和燃弧时间,分断特性包含分断电弧能量、燃弧时间和电弧图像。通过分析两种负载条件下电弧特性的异同发现交流磁保持继电器闭合特性分布在较小的区间范围上,分断电流决定分断特性,分断特性具有随机性。阻性和阻感性负载下电弧的燃弧时间相似。对电弧图像进行处理,将电弧亮度和电弧特性建立了联系,结果显示两种负载条件下的电弧形态变化相似,阻感性负载条件下电弧亮度更强。在交流磁保持继电器熔焊特性实验,分析了接触电阻、继电器触头分断特性和闭合特性变化规律,继电器的闭合特性包括触头闭合弹跳、闭合电弧能量和燃弧时间,分断特性包括分断电弧燃弧时间、能量和电压。分析表明继电器的接触电阻始终围绕着某一固定值上下浮动,闭合特性有较强的变化规律,呈现先稳定后增涨的趋势,分断特性呈现较强随机性。阻性负载下继电器触头腐蚀情况更恶劣,其电寿命远小于阻感性继电器的。利用继电器触头特性的变化规律分析了熔焊产生的条件和发生机理,发现触头闭合弹跳是导致交流磁保持继电器熔焊失效的主要因素,交流磁保持继电器熔焊具有累积效应和随机性。该论文有图59幅,表10个,参考文献89篇。
陈亚威[8](2020)在《电弧故障保护器动作特性试验系统研究》文中研究说明电弧故障保护器(Arc Fault Detection Device,简称AFDD)是一种预防电弧型电气火灾的新型电器保护装置,在产品投入市场之前,必须按照国家标准进行相关测试试验,检测其动作特性是否满足性能要求。目前对AFDD动作特性的性能测试试验方式主要为人工手动操作,存在的问题是手动操作进行测试试验随机性误差较大,由于测试类型多、试验步骤繁琐,且每项测试试验都必须严格按照国家标准的规定进行,既浪费时间和人力成本又容易出现人为误操作,不能得到满意的测试结果。本论文研制的AFDD动作特性综合试验系统,将多个试验子系统集成为一台试验装置,自动完成AFDD动作特性的测试,具有快速、便捷、效率高等优点。本文根据国家标准GB/T 31143-2014设计电弧故障试验电路,并搭建了电弧故障试验平台,可同时进行碳化路径试验、串并联电弧故障试验、屏蔽试验和误脱扣试验。利用半波积分法识别试验电路中的电弧故障,结合AFDD脱扣信号测量AFDD分断时间,进而判断其动作特性。采用交流接触器作为试验电路的开关,通过控制试验电路中相应接触器的通断状态可以形成功能不同的闭合回路以自动进行不同类型的测试试验。信号采集及处理电路实时监测电路中的电弧故障,电压积分法获取试验电路中出现首个电弧故障半波的位置,脱扣电路获取AFDD脱扣信号,监测电路电压突变与AFDD脱扣信号测量AFDD的分断时间。系统根据测量的分断时间自行判断AFDD动作特性是否满足国标规定,有效提高了AFDD的测试。对所研制的AFDD动作特性试验系统进行性能测试,结果表明,该系统可根据要求完成标准中所规定的AFDD动作特性测试试验,为AFDD动作特性的标准化测试提供了可靠的装备支撑。
吴嘉诚[9](2019)在《继电器交流寿命全参数监控系统研发》文中研究表明继电器由于在实际应用中可以起到自动调节、电路转换和安全保护等作用,随着自动控制和通信领域的发展,其受到了广泛的应用。继电器动作的可靠性以及动作时刻将直接影响到由该继电器组成的系统的稳定性以及使用寿命,因此,对继电器参数监控与相位控制技术成为了继电器可靠性与使用寿命方面的热门研究方向。本文在综述国内外继电器可靠性方面的基础上,研发出通过上位机控制下位机方式的继电器参数监控系统,实现在交流阻感性负载情况下,对单稳态继电器的相位控制和继电器参数监测的功能,为继电器失效分析和加速继电器电寿命试验提供试验条件,从而确保继电器的可靠性。本文主要工作如下:(1)确定了监控系统的功能需求和设计方案。基于厦门宏发检测中心对相位控制和继电器过程参数监控的需求,经过市场调研,确定相位控制和参数监控的实现原理,制定系统性能指标,最终通过模块化理念对监控系统进行设计。(2)设计了信号调理机箱的硬件电路。利用CAXA软件设计调理机箱框架,通过Altium Designer软件对调理机箱程控电源模块和参数调理及相位控制模块进行相关电路设计。(3)进行了监控系统软件的编写。基于C语言对八位单片机进行程控电源模块程序的设计和利用十六位高性能单片机编写参数调理及相位控制模块相关程序。利用虚拟仪器LabVIEW设计监控系统上位机程序,实现相位控制、数据采集、数据分析和数据保存等功能。(4)进行了监控系统可靠性实验与分析。与实际负载柜相连,通过与示波器等方法采集的数据作对比,验证监控系统相位控制和参数监测功能的可靠性。试验证明,本文监控系统具有较好的控制和监测效果。相位控制试验结果表明:在零度吸合或者分断时,相位控制精度可控制在±5°以内,其余角度吸合或者分断时,精度能达到±2°以内;参数监测实验结果显示系统监测的参数与示波器采集的数据相比,误差不超过5%。
薄凯[10](2019)在《直流继电器触点熔焊仿真分析与实验研究》文中研究说明直流继电器是电动汽车等直流配电、控制系统中完成执行、切换及保护等功能的关键元器件。熔焊(也被称为粘接)造成触点拒动作是直流继电器最严重的失效模式之一,逐渐成为制约相关产品向高可靠、长寿命及大容量方向发展的瓶颈。熔焊形成的物理过程复杂,并伴随有液桥、熔池及金属液滴溅射等现象,动、静熔焊之间的存在一定的差异,且熔焊具有突发性和随机性的特点。现有的熔池及金属液滴溅射模型只适用于真空电弧,不能直接应用于继电器中常压气氛的分析;已有的液桥模型在金属熔化变形的处理问题上存在不足;目前国内外关于触点动、静熔焊物理过程建模仿真的研究还相对较少。以上问题导致对继电器触点熔焊的认识尚不够完善清晰,无法为触点材料抗熔焊性能评价和继电器进一步优化设计提供有效的理论依据。本文针对直流继电器触点熔焊过程中的共性关键问题,分别建立触点接触区域熔化变形、直流电弧及其作用下熔池-液滴溅射行为的仿真模型和基于温升-熔化-凝固过程的统一分析模型,运用数值计算和实验测量结合的方法,从微观和宏观两个角度分别对继电器触点静熔焊和动熔焊进行研究。首先,针对触点静熔焊形成过程中微观接触区域熔化变形问题,建立了基于流体力学方程和电场方程的金属液桥数学模型,充分考虑负载电流焦耳热作用下金属材料的熔化相变及液态金属的变形问题。对金属液桥形成过程中温度场、电流密度分布和熔化时间等参数进行了仿真计算,实现了金属液桥熔化变形过程微观影响因素的定量分析。基于力学-电场-传热-层流多物理场耦合建立直流继电器触点电接触过程的数学模型,提出了等效动力粘度函数简化处理金属软化变形问题分析方法,通过固体力学有限元仿真计算初始接触半径。接触区域的电流密度分布形成了“环状”焦耳热源,进而产生的中心较薄、边缘较厚液态金属层将构成静熔焊核心区域,而触点接触区域边缘的金属将熔化、软化变形堆积发展为静熔焊的非核心区域;触点接触区域边缘的局部温度梯度分布相对较为集中;有效熔焊区域形成的时间随着触点压力的减小而相应缩短;继电器触点接触区域熔化部分的最大轴向深度随初始接触半径、负载电流的增大而相应增大。其次,围绕直流继电器触点动熔焊过程中的电弧、熔池及液滴溅射等问题,建立了直流继电器电弧的磁流体动力学模型,研究了基于电弧温度场分布、电流密度分布及电弧电压曲线等参数的电弧停滞、电弧运动与电弧重击穿的机理及物理特性,分析了磁场强度、触点速度和电压电流等因素对电弧特性的影响规律。在电弧仿真的基础上,建立了直流电弧作用下熔池及液滴溅射的二维轴对称流体力学模型,采用移动网格和自动重新剖分网格结合的方法解决了液态金属变形的问题。仿真结果表明,电弧斑点压力的增加导致金属液滴溅射角度的降低,电弧热流密度的增加则带来溅射角度的扩大,电弧斑点压力较电弧热流密度对熔池液态金属溅射角度的影响较小;基于仿真计算结果,提出了电弧斑点压力空间分布决定熔池内金属液滴中心溅射和边缘溅射的物理解释。再次,针对直流继电器触点熔焊过程中液态金属凝固这一关键共性问题,采用等效热容法处理相变过程中潜热问题,通过非等温流体与传热耦合建模,分别计算了触点之间微观液态金属和熔池-溅射液滴的等效液态金属的凝固相变降温过程。获得了触点之间等效液态金属凝固相变过程中温度分布,并通过固相分数显示液相与固相之间的渐变过渡。随着触点之间微观液态金属长度的增加,凝固相变的时间反而缩短;初始温度越高,凝固所需的时间也相应增加;随着液态金属厚度的增加,凝固时间将小幅缩短;等效熔焊区域Von Mises应力随着凝固后等效液态金属厚度的增大而变大,其沿轴向分布的非均匀性随着厚度的增大而变得越发明显。最后,计算了直流继电器触点静熔焊力、临界静熔焊电流,基于电弧能量推导并计算了不同条件下的触点动熔焊力,并分析了宏观熔焊截面与微观熔焊斑点之间的关系;搭建了直流继电器触点熔焊特性实验测量系统,实现了直流继电器静熔焊、弹跳电弧、闭合动熔焊的模拟实验。实验结果表明,触点材料的抗静熔焊能力自高到低的顺序是Ag>Cu>AgNi>AgSnO2>AgSnO2ln2O3;静熔焊力的平均值和随机性均随负载电流的增加而变大。动、静熔焊的熔焊面均随着负载电流的增大而扩大;提高触点的预压力有利于降低弹跳的发生概率和动熔焊力;闭合速度增加会延长触点弹跳时间,进而导致动熔焊力增大。本研究对于完善电弧电接触基础理论具有重要意义,同时还可为触点熔焊机理和失效模式的分析、触点材料抗熔焊性能评价以及直流继电器高可靠、长寿命设计提供依据,此外对于智能电表用磁保持继电器、高电压等级直流大功率继电器等在耐短路电流冲击、抗熔焊能力优化设计也具有一定的实用价值。
二、继电器分断时过电压信号采集技术的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、继电器分断时过电压信号采集技术的研究(论文提纲范文)
(2)低压断路器触点电气寿命试验及预测研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 低压断路器概述 |
1.2.1 低压断路器结构及工作原理 |
1.2.2 低压断路器电寿命失效模式 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 低压断路器电寿命失效过程研究现状 |
1.3.2 低压断路器电寿命预测技术研究现状 |
1.4 主要研究内容 |
2 低压断路器电寿命试验系统 |
2.1 试验研究对象 |
2.2 试验操作平台 |
2.2.1 试验电源 |
2.2.2 试验主控制 |
2.2.3 手柄驱动 |
2.3 数据采集系统 |
2.4 本章小结 |
3 低压断路器电寿命性能退化试验及分析 |
3.1 低压断路器电寿命性能退化试验 |
3.1.1 试验条件 |
3.1.2 电寿命性能参数退化分析 |
3.1.3 失效触头形貌及化学成分分析 |
3.2 开断及闭合过程对电寿命性能退化的影响 |
3.2.1 低压断路器开断及闭合过程 |
3.2.2 开断及闭合过程对电寿命性能的影响 |
3.3 开断过程中电弧停滞及转移对电寿命性能退化的影响 |
3.3.1 分离电极法原理 |
3.3.2 电弧停滞及转移对电寿命性能退化的影响 |
3.3.3 开断电流对电弧停滞及转移时间的影响 |
3.4 本章小结 |
4 基于Wiener过程的低压断路器电寿命性能退化研究 |
4.1 低压断路器触头单次开断侵蚀模型 |
4.1.1 单次开断触头侵蚀模型 |
4.1.2 单次侵蚀模型参数求解 |
4.2 基于Wiener过程的低压断路器电寿命性能退化模型 |
4.2.1 Wiener过程的一般退化模型 |
4.2.2 基于Wiener过程的电寿命性能退化模型 |
4.3 低压断路器剩余电寿命预测模型 |
4.3.1 低压断路器剩余电寿命概率分布 |
4.3.2 低压断路器剩余电寿命预测结果分析 |
4.4 实例分析 |
4.5 本章小结 |
5 结论及展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(3)重要电力用户自备式应急电源系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 常见自备式应急电源的性能及工程应用 |
1.2.2 工程计算中常用的负荷计算方法 |
1.2.3 电力UPS与柴油发电机装机容量的典型计算方法 |
1.2.4 现行常规工业控制系统的介绍 |
1.3 工程介绍 |
1.4 本文的主要工作 |
2 自备式应急电源供电系统设计 |
2.1 自备式应急电源方案的选定 |
2.2 站用交流配电网系统设计 |
2.3 电力UPS供电系统设计 |
2.4 本章小结 |
3 负荷计算与短路电流计算 |
3.1 负荷计算与负荷分级 |
3.1.1 变电站电气设备、装置用电负荷计算 |
3.1.2 变电站民用、工业建筑物照明、工作、生活负荷计算 |
3.2 设备选型 |
3.2.1 柴油发电机的设备选型 |
3.2.2 站用变压器的设备选型 |
3.2.3 站用变压器低压侧断路器的设备选型与保护整定 |
3.3 本章小结 |
4 基于PLC备用电源自动投入装置的硬件设计 |
4.1 基于PLC备自投装置的I/0 节点分配 |
4.2 基于PLC备自投装置的输入设计 |
4.2.1 PLC模拟量输入设计 |
4.2.2 PLC开关量输入设计 |
4.3 基于PLC备用电源自动投入装置的输出设计 |
4.3.1 PLC开关量输出设计 |
4.3.2 PLC备自投装置的控制面板设计 |
4.4 本章小结 |
5 基于PLC备用电源自动投入装置的软件设计 |
5.1 备用电源自动投入装置程序设计 |
5.1.1 程序中的闭锁与电压电流定值判断 |
5.1.2 备自投运行方式切换的逻辑设计 |
5.1.3 备自投过负荷减载功能的逻辑设计和定值计算 |
5.1.4 备自投报警功能的逻辑设计 |
5.2 基于梯形图的PLC控制程序设计 |
5.2.1 PLC程序模块配置 |
5.2.2 PLC程序结构与子程序设计 |
5.3 基于PLC的备用电源自动投入装置程序的仿真验证 |
5.3.1 仿真软件的介绍与创建 |
5.3.2 正常方式转方式一程序仿真测试 |
5.3.3 方式一减载程序仿真测试 |
5.4 基于PLC的备用电源投入装置经济性简述 |
5.5 本章小结 |
6 全文总结 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(4)开关类设备寿命预测方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 基于数据模型的电寿命预测方案 |
1.2.2 基于失效机理的电寿命预测方案 |
1.3 研究内容及本文结构 |
2 常见开关类设备及寿命预测方法概述 |
2.1 开关类设备概述 |
2.1.1 开关类设备基本结构和工作原理 |
2.1.2 开关类设备基本电气参数 |
2.2 开关类设备的诊断与监测 |
2.2.1 开关类设备故障类型及原因 |
2.2.2 开关类设备状态监测方法 |
2.3 本章小结 |
3 电气寿命预测方法关键技术研究 |
3.1 基于小波分解的燃弧时间计算 |
3.1.1 基于累积磨损的剩余寿命预测 |
3.1.2 燃弧电流特性 |
3.1.3 小波算法及Daubechies小波基 |
3.1.4 起弧、灭弧时刻的计算 |
3.2 基于最小二乘法的磨损参数确定 |
3.2.1 NI曲线 |
3.2.2 参数α和Q的确定 |
3.2.3 参数C的确定 |
3.3 基于巴特沃斯滤波的接触电阻计算 |
3.3.1 静态接触电阻计算公式 |
3.3.2 巴特沃斯滤波器 |
3.3.3 静态接触电阻的计算 |
3.4 本章小结 |
4 开关类设备电寿命试验平台设计 |
4.1 试验平台硬件架构 |
4.1.1 主电路 |
4.1.2 控制电路 |
4.1.3 设备选型依据 |
4.2 试验平台软件架构 |
4.2.1 试验条件及负载设定 |
4.2.2 试验步骤及程序流程 |
4.3 数据采集系统 |
4.3.1 数据采集系统硬件性能 |
4.3.2 数据采样系统软件设置 |
4.4 本章小结 |
5 开关类设备试验数据分析 |
5.1 概率分布基础概念 |
5.1.1 密度函数和分布函数 |
5.1.2 统计假设检验 |
5.1.3 常见分布类型 |
5.2 特征参数的分布特性 |
5.2.1 接触电阻分布特性 |
5.2.2 起弧相角分布特性 |
5.2.3 起弧、灭弧相角的相间关系 |
5.3 特征参数的相互关系 |
5.3.1 起弧相角与燃弧时间 |
5.3.2 燃弧时间和触头磨损 |
5.4 在线预测方案的相关思考 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)银基触点材料电性能模拟实验与寿命预测方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 课题的研究目的与意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 触点材料研究现状 |
1.3.2 触点材料性能测试技术现状 |
1.3.3 触点材料寿命预测方法研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 触点材料电性能模拟实验系统设计 |
2.1 引言 |
2.2 系统总体方案设计 |
2.2.1 系统主要功能与技术指标 |
2.2.2 总体方案 |
2.3 机械系统设计 |
2.4 测量控制电路设计 |
2.4.1 电性能参数测量模块 |
2.4.2 力信号测量模块 |
2.5 系统软件设计 |
2.5.1 电性能参数提取计算 |
2.5.2 上位机人机交互软件 |
2.6 本章小结 |
第3章 AgCdO、AgSnO_2、AgNi触点材料退化过程与失效机理分析 |
3.1 引言 |
3.2 实验条件及典型波形分析 |
3.2.1 实验条件 |
3.2.2 典型波形分析 |
3.3 触点材料电性能退化过程分析 |
3.3.1 接触电阻退化过程分析 |
3.3.2 电弧退化过程分析 |
3.3.3 静压力退化过程分析 |
3.3.4 回跳过程分析 |
3.3.5 触点失效机理分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于PSO-BP神经网络的触点材料寿命预测 |
4.1 引言 |
4.2 实验数据预处理 |
4.2.1 小波分析基本原理 |
4.2.2 趋势项提取 |
4.3 触点性能参数筛选 |
4.4 PSO优化BP神经网络 |
4.5 基于PSO-BP神经网络的寿命预测实现 |
4.6 实验结果与分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 基于深度置信网络的触点材料寿命预测 |
5.1 引言 |
5.2 受限玻尔兹曼机 |
5.3 DBN网络在触点材料寿命预测中的应用 |
5.3.1 RBM单元的构建 |
5.3.2 DBN网络模型 |
5.3.3 DBN层数及隐含层节点的确定 |
5.4 预测结果对比 |
5.5 本章小结 |
总结 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(6)银金属氧化物触点材料电接触特性实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景 |
1.2 课题研究目的和意义 |
1.3 国内外研究现状及分析 |
1.3.1 触点电接触测试系统研究现状 |
1.3.2 接触电阻测试分析研究现状 |
1.3.3 触点动熔焊特性研究现状 |
1.3.4 触点粘接特性研究现状 |
1.4 本文的主要研究内容 |
第2章 银金属氧化物触点材料电接触特性测试分析系统设计 |
2.1 引言 |
2.2 系统总体研究方案设计 |
2.2.1 总体技术方案 |
2.2.2 系统主要功能及技术指标 |
2.3 机械系统设计 |
2.3.1 触点开距/超行程调整机构 |
2.3.2 电磁铁线圈驱动机构 |
2.3.3 推杆作用点调节机构 |
2.3.4 力传感器连接机构 |
2.4 系统硬件电路设计 |
2.4.1 电参数测量模块 |
2.4.2 接触电阻测量模块 |
2.4.3 动态力测量模块 |
2.4.4 多通道数据采集与处理模块 |
2.5 系统上位机软件设计 |
2.5.1 实验过程控制程序 |
2.5.2 电性能综合参数计算程序 |
2.5.3 串口通讯程序设计 |
2.5.4 人机交互界面显示 |
2.6 系统下位机软件设计 |
2.7 本章小结 |
第3章 相同负载等级下三种不同触点材料电性能退化过程实验研究 |
3.1 引言 |
3.2 银金属氧化物触点材料电接触退化实验研究 |
3.2.1 实验条件 |
3.2.2 性能退化参数确定 |
3.2.3 电性能参数退化过程比较 |
3.3 敏感参数退化失效物理机制分析 |
3.3.1 接触电阻退化机制分析 |
3.3.2 静压力退化机制分析 |
3.3.3 回跳能量退化机制分析 |
3.3.4 燃弧能量退化机制分析 |
3.4 触点电寿命预测及分析 |
3.4.1 回归模型建立及参数估计 |
3.4.2 电寿命预测与评价 |
3.5 本章小结 |
第4章 阻性负载下银氧化锡触点材料动熔焊特性的实验研究 |
4.1 引言 |
4.2 阻性负载下触点分合过程 |
4.2.1 闭合过程典型波形分析 |
4.2.2 分断过程典型波形分析 |
4.3 银氧化锡触点材料动熔焊失效的实验分析 |
4.3.1 实验条件 |
4.3.2 不同负载等级下退化过程比较 |
4.3.3 不同开距下退化过程比较 |
4.4 银氧化锡动熔焊失效机理分析 |
4.4.1 动熔焊产生过程 |
4.4.2 熔焊力分析 |
4.4.3 动熔焊失效机理解释 |
4.5 本章小结 |
第5章 银氧化锡触点材料表面粘接现象的实验研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验条件与过程 |
5.3 粘接电阻与粘接力的关系 |
5.4 粘接特性物理退化机理分析 |
5.4.1 粒子喷溅模型—PSD模型 |
5.4.2 粘接失效机理分析 |
5.5 粘接特性的影响因素 |
5.5.1 接触压力对冷粘特性的影响 |
5.5.2 负载条件与粘接特性之间的关系 |
5.6 本章小结 |
论文总结与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(7)交流磁保持继电器电弧及熔焊特性的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文主要研究内容 |
1.4 本章小结 |
2 磁保持继电器的工作原理和电弧理论 |
2.1 磁保持继电器工作原理 |
2.2 电弧的基本概念 |
2.3 闭合电弧的形成 |
2.4 分断电弧的形成 |
2.5 电弧的物理特征 |
2.6 本章小结 |
3 交流磁保持继电器实验系统的研制 |
3.1 交流磁保持继电器实验系统的结构 |
3.2 主电路 |
3.3 控制电路 |
3.4 采集电路 |
3.5 数据处理及分析 |
3.6 本章小结 |
4 交流磁保持继电器电弧特性实验结果及分析 |
4.1 实验条件及实验方案 |
4.2 闭合电弧特性实验结果及分析 |
4.3 分断电弧特性实验结果及分析 |
4.4 本章小结 |
5 交流磁保持继电器熔焊特性实验结果及分析 |
5.1 实验条件及实验方案 |
5.2 典型闭合熔焊现象 |
5.3 继电器熔焊实验结果 |
5.4 继电器接触电阻变化趋势 |
5.5 寿命实验中继电器触头的闭合特性 |
5.6 寿命实验中继电器触头的分断特性 |
5.7 实验前后触头图像 |
5.8 熔焊现象分析 |
5.9 本章小结 |
6 结论与展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)电弧故障保护器动作特性试验系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 课题主要研究内容 |
第2章 动作特性试验系统总体方案 |
2.1 动作特性试验系统功能要求 |
2.2 系统构成 |
2.3 系统技术指标 |
2.4 本章小结 |
第3章 动作特性试验系统硬件研制 |
3.1 试验电弧故障发生电路 |
3.1.1 碳化路径电弧故障 |
3.1.2 点接触电弧故障 |
3.1.3 金属性切割电弧故障 |
3.2 动作特性试验电路 |
3.2.1 串并联试验电路 |
3.2.2 屏蔽试验电路 |
3.2.3 误脱扣试验电路 |
3.2.4 试验综合电路 |
3.3 试验系统控制电路 |
3.3.1 微控制器模块 |
3.3.2 控制模块 |
3.3.3 分断时间测量模块 |
3.4 试验系统开发 |
3.5 本章小结 |
第4章 动作特性试验系统软件设计 |
4.1 试验系统软件总体方案 |
4.1.1 总体设计要求 |
4.1.2 软件整体结构 |
4.2 试验系统控制程序 |
4.2.1 试验控制模块 |
4.2.2 AFDD分断时间的测量 |
4.2.3 电弧故障识别程序 |
4.2.4 接触器控制 |
4.3 人机交互通信接口 |
4.4 本章小结 |
第5章 试验系统的测试 |
5.1 测试方案 |
5.2 实验验证 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(9)继电器交流寿命全参数监控系统研发(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 单稳态继电器的参数定义 |
1.3 加速电寿命试验方法国内外现状 |
1.3.1 预测法 |
1.3.2 加速因子法 |
1.4 继电器可靠性技术国内外现状 |
1.4.1 继电器可靠性规定 |
1.4.2 继电器参数监测方法 |
1.5 本课题的难点 |
1.6 本文的内容安排 |
第二章 参数测试原理与总体方案设计 |
2.1 相位控制原理 |
2.2 参数测试原理 |
2.2.1 电气参数测试原理 |
2.2.2 时间参数测试原理 |
2.3 总体方案设计 |
2.3.1 监控系统性能指标 |
2.3.2 监控系统整体结构 |
2.3.3 系统接线方式 |
2.4 本章小结 |
第三章 调理机箱硬件电路设计 |
3.1 机箱整体结构 |
3.2 程控电源模块设计 |
3.2.1 驱动电路 |
3.2.2 数模转换电路 |
3.2.3 光耦隔离电路 |
3.2.4 旋转编码器电路 |
3.3 参数调理及相位控制模块设计 |
3.3.1 供电电路 |
3.3.2 参数调理电路 |
3.3.3 相位控制电路 |
3.3.4 线圈驱动电路 |
3.3.5 单片机处理电路 |
3.4 本章小结 |
第四章 监控系统软件设计 |
4.1 程控电源程序设计 |
4.1.1 电源通讯模块 |
4.1.2 按键处理模块 |
4.1.3 数模与模数转换模块 |
4.1.4 温度采集模块 |
4.2 相位控制程序设计 |
4.2.1 吸合点判断方法 |
4.2.2 失效的判定和处理 |
4.2.3 时间参数的计算 |
4.2.4 相位控制过程 |
4.3 监控系统上位机程序设计 |
4.3.1 虚拟仪器LabVIEW简介 |
4.3.2 监测系统界面设计 |
4.3.3 监控系统程序设计 |
4.4 本章小结 |
第五章 现场测试与试验结果 |
5.1 监控系统接线 |
5.2 相位角控制结果 |
5.2.1 相位控制精度验证 |
5.2.2 相位控制可靠性验证 |
5.3 监控系统监测参数结果 |
5.3.1 监控系统波形验证 |
5.3.2 监控系统参数验证 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 本课题的总结 |
6.2 本课题的创新点 |
6.3 本课题的展望 |
参考文献 |
致谢 |
主要研究成果 |
(10)直流继电器触点熔焊仿真分析与实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景 |
1.2 课题研究的目的和意义 |
1.3 课题的发展与研究现状 |
1.3.1 静熔焊与动熔焊研究现状 |
1.3.2 电接触过程研究现状 |
1.3.3 熔池及液滴溅射研究进展 |
1.3.4 低压电器电弧研究进展 |
1.3.5 存在的主要问题 |
1.4 本文的主要研究内容 |
第2章 直流继电器触点静熔焊仿真建模及计算 |
2.1 引言 |
2.2 触点静熔焊微观接触区域熔化变形过程 |
2.2.1 触点静熔焊形成物理过程 |
2.2.2 金属液桥流体力学模型 |
2.2.3 熔化相变过程的处理 |
2.2.4 几何模型与边界条件设置 |
2.2.5 金属液桥熔化形成过程分析 |
2.3 触点之间微观液态金属凝固过程分析 |
2.3.1 液态金属凝固过程数学模型 |
2.3.2 假设与边界条件设置 |
2.3.3 凝固过程的仿真结果及影响因素分析 |
2.4 直流继电器触点电接触过程的多物理场耦合分析 |
2.4.1 初始接触区域的处理 |
2.4.2 力学-电场-传热-层流多物理场耦合过程 |
2.4.3 几何模型与边界条件设置 |
2.4.4 直流继电器触点电接触过程仿真结果及讨论 |
2.4.5 触点电接触影响因素分析 |
2.5 直流继电器触点临界静熔焊电流和静熔焊力计算 |
2.5.1 触点静熔焊力与临界静熔焊电流的计算模型 |
2.5.2 不同等效熔焊截面半径下的静熔焊力 |
2.5.3 不同触点材料的临界静熔焊电流 |
2.6 本章小结 |
第3章 直流继电器电弧特性仿真分析 |
3.1 引言 |
3.2 直流继电器电弧磁流体动力学模型 |
3.2.1 假设条件 |
3.2.2 控制方程 |
3.2.3 几何模型 |
3.2.4 边界条件 |
3.3 直流继电器电弧仿真结果与分析 |
3.3.1 电弧停滞、运动与重击穿过程 |
3.3.2 磁场强度对电弧特性的影响 |
3.3.3 触点速度对电弧特性的影响 |
3.4 直流继电器重击穿特性分析 |
3.4.1 不同电压下重击穿概率 |
3.4.2 介质临界击穿电场强度的计算 |
3.4.3 电流对电弧重击穿的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 直流继电器触点动熔焊仿真计算 |
4.1 引言 |
4.2 直流电弧作用下熔池与液滴溅射的数学模型 |
4.2.1 熔池及液滴溅射物理过程 |
4.2.2 假设条件 |
4.2.3 简化几何模型 |
4.2.4 边界条件设置 |
4.3 直流电弧作用下熔池与液滴溅射仿真结果与分析 |
4.3.1 直流电弧作用下熔池及液滴溅射过程 |
4.3.2 电弧斑点压力幅值与热流密度幅值对溅射角度的影响 |
4.3.3 电弧斑点压力空间分布对液滴溅射的影响 |
4.4 熔池及溅射液滴的等效液态金属凝固过程分析 |
4.4.1 熔池及溅射液滴的等效液态金属凝固过程简化模型 |
4.4.2 凝固过程中温度场的数值模拟 |
4.4.3 凝固过程中影响因素分析 |
4.4.4 触点等效熔焊区域的力学特性 |
4.5 基于电弧能量的触点动熔焊力计算 |
4.5.1 电弧作用下触点动熔焊力数学模型 |
4.5.2 动熔焊宏观熔焊截面与微观熔焊斑点之间的关系 |
4.5.3 电弧作用下触点动熔焊力特性分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 直流继电器触点熔焊模拟实验 |
5.1 引言 |
5.2 实验方案 |
5.2.1 实验系统 |
5.2.2 实验条件 |
5.3 直流继电器触点静熔焊实验结果及分析 |
5.3.1 触点熔焊力的提取 |
5.3.2 临界静熔焊电流的实验结果 |
5.3.3 负载电流对静熔焊力的影响 |
5.3.4 不同触点压力对静熔焊力的影响 |
5.4 直流继电器触点动熔焊实验结果及分析 |
5.4.1 典型触点闭合弹跳过程 |
5.4.2 触点材料与电流对动熔焊力的影响 |
5.4.3 触点压力对动熔焊力的影响 |
5.4.4 不同闭合速度下触点动熔焊力 |
5.5 触点动熔焊实验结果讨论 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
四、继电器分断时过电压信号采集技术的研究(论文参考文献)
- [1]双触桥结构继电器电寿命的试验研究[D]. 巴·马科斯尔. 哈尔滨工业大学, 2021
- [2]低压断路器触点电气寿命试验及预测研究[D]. 李林. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]重要电力用户自备式应急电源系统设计[D]. 孙锴. 西安理工大学, 2020(01)
- [4]开关类设备寿命预测方法研究[D]. 郭娇. 北京交通大学, 2020(03)
- [5]银基触点材料电性能模拟实验与寿命预测方法研究[D]. 韩春阳. 江苏科技大学, 2020(03)
- [6]银金属氧化物触点材料电接触特性实验研究[D]. 王占. 江苏科技大学, 2020(03)
- [7]交流磁保持继电器电弧及熔焊特性的研究[D]. 张跃辉. 辽宁工程技术大学, 2020
- [8]电弧故障保护器动作特性试验系统研究[D]. 陈亚威. 华侨大学, 2020(01)
- [9]继电器交流寿命全参数监控系统研发[D]. 吴嘉诚. 厦门理工学院, 2019(01)
- [10]直流继电器触点熔焊仿真分析与实验研究[D]. 薄凯. 哈尔滨工业大学, 2019(01)