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关键词： 交流接触器   红外热特征   寿命曲线   SURF   RANSAC   故障识别  

摘要： 交流接触器是电梯控制系统中的主要部件,其由于长期频繁的使用以及受外界环境等因素的影响,易出现老化、接线松动、绝缘失效等问题,这些问题如果没有被及时发现并解决将进一步导致部件的断路、短路故障,最终致使整个电梯控制系统不能工作,严重时将危害到人们的生命安全。为解决传统交流接触器人工检测方法需停机、效率低及错误率高等问题,本文提出了一种基于红外热成像的交流接触器寿命预测模型及故障自动识别算法,能够实现对电梯交流接触器的潜在故障提前预测以及异常状态的自动识别。本文的主要工作如下:(1)提出了一种基于威布尔分布的交流接触器寿命预测模型。以交流接触器为实验对象,通过模拟电梯运行情况,搭建了实验平台,实现了对接触器运行情况的实时监测。通过大量实验,得到了接触器在受环境中灰尘、接线端松动、触头氧化及超负荷运行下的红外热特征图,能够较好的发现其异常情况。同时,设计了加速寿命实验,通过中位迭次法及最小二乘法分析实验数据,采用威布尔分布模型获得了接触器在实验温度下的可靠度函数,并以90%的可靠度作为接触器在该温度下的剩余寿命,进而拟合得到了接触器的剩余寿命与温度的关系曲线。实验结果表明:该温度变化曲线能够有效预测接触器的剩余寿命情况。(2)提出了一种基于可见光匹配矩阵的交流接触器故障红外自动识别算法。首先,通过固定区域截取法或手动提取特征点配准法处理可见光图像,使处理后的可见光图像与红外图像完全匹配。然后,使用SURF及RANSAC算法将匹配好的待测及标准交流接触器的可见光图像进行配准,并使用最小二乘法获得最优仿射变换矩阵。接着,用该匹配矩阵将待测及标准交流接触器的红外热像图进行配准。最后,将两配准好的红外热像图在划定的ROI区域进行差分运算,通过与温差阈值对应的灰度值做二值化处理,以此来判断交流接触器的故障情况。实验结果表明:该故障识别算法能够实现接触器故障情况的自动识别及异常区域的准确定位。本文对电梯交流接触器故障红外诊断的研究成果能够为电梯维保人员作业提供检测依据,具有较好的工程实用性。

关键词： 交流接触器   振动条件   动态性能评价   电寿命   初始动态性能  

摘要： 交流接触器是一种广泛应用于生产生活中的低压电器。接触器的使用寿命与动作过程中的动态特性密切相关。振动作为一项比较常见的客观存在因素,部分接触器处于振动环境中,外界长期的振动应力往往会引起接触器的寿命降低。因此,本文在振动环境下对接触器的动态特性进行研究,并分析动态特性对接触器电寿命的影响。主要研究内容包括以下几个方面:首先,在对接触器内部结构和工作原理分析的基础上,结合其吸合过程中的动态模型,对振动条件下的接触器动态特性参数进行选择。在此基础之上,设计搭建了交流接触器动态特性测试系统,完成了系统的软硬件设计,对接触器吸合过程的动态信号进行实时检测,实现对动态特性参数的在线提取以及波形记录等功能。其次,考虑到振动条件下对接触器动态特性研究的需要,利用所设计系统完成对接触器固有频率的测定,以合理的设置振动试验频率;同时研究了线圈回路合闸相角对接触器动态特性的影响,通过固定合闸相角以消除其影响。在固定合闸相角以及所设置的试验频率范围内,对接触器进行不同振动条件下的对比试验,对其动态特性差异进行分析。同时提出并构建灰色关联分析评价模型,该模型由层次分析法和熵权法确定指标权值,将多个动态参数综合为一个评价值。利用该模型对不同振动条件下接触器的动态性能进行评价分析,得出了不同振动加速度与频率下接触器动态性能的变化差异。最后,基于所提出的灰色关联分析评价模型对接触器的初始动态性能进行综合评价,选取性能接近的接触器试品在特定振动条件和常规条件下分别进行电寿命对比试验。在试验过程中固定间隔测量试品动态参数,在此基础上,对随着电寿命试验进行有明显变化以及受振动影响大的动态参数进行研究;在分析接触器动态特性对其电寿命的影响的基础上,对接触器初始动态性能优劣与电寿命长短的关系进行了研究,经分析发现以初始动态参数计算得到的灰色关联评判值可在一定程度上作为评价试品最终电寿命长短的量化指标。

关键词： Civil engineering  

摘要： Hybrid coupled core wall structures (HCCWs) are typically comprised of reinforced concrete core walls connected by steel or composite coupling beams at each floor. In addition to better architectural functionalities, HCCWs show superior strength, ductility, and energy dissipation. Advancements in seismic design and construction methods have reduced catastrophic failures in recent earthquakes. However, direct and indirect financial implications due to repair cost, downtime during repairs, and business interruption could be very high not only for the property owners but for the surrounding communities. Therefore, there is a need to develop economically efficient seismic resistant structural systems that limit damage and reduce the impacts of post-earthquake repairs while maintaining the tenets of life safety during rare earthquakes. Steel coupling beams with a replaceable link is an innovative alternative for improving the seismic resilience of coupled wall systems and developing economically efficient structural systems. In addition to having desirable strength, stiffness, and high-energy dissipation features, this system is easy to construct relative to coupled walls using diagonally reinforced concrete beams. Furthermore, the damaged parts can be replaced following design level earthquakes. The concept of a replaceable fuse is relatively new, but the paucity of a robust and validated design methodology is an impediment for a widespread application of coupling beams with a replaceable fuse. A new performance-based design methodology for design of coupled walls with steel coupling beams that have a replaceable fuse was investigated. As the seismic damage is directly related to deformation or displacement, the direct displacement-based design method was the basis of the design method. The desired performances are (a) to minimize damage allow repair at design-level earthquake (DBE, i.e., 10% probability of exceedance in 50 years) and (b) to prevent collapse at the maxi

关键词： 交流接触器   性能退化   双应力   电寿命试验  

摘要： 交流接触器是电力行业广泛使用的一种低压控制电器,应用在不同场合、控制不同负载时,其接通和分断的电流、电压会有所不同。交流接触器在额定电应力条件下的试验周期较长、费用高,若能在较高应力水平下推算出正常应力水平下的可靠性,将大大的缩短试验周期。因此,研究交流接触器不同电应力水平下的退化关系,对交流接触器的可靠性预测有重要的意义。本文以CJX2-32型交流接触器为研究对象,对12台交流接触器进行不同电应力的电寿命试验,并建立了单应力和双应力退化关系模型。单应力退化关系模型中选取电流作为单应力,提出了一种基于Wiener过程的性能可靠性评估方法,通过对触头磨损分析,建立了基于触头质量损失的性能退化模型。由两种电流应力水平下的交流接触器寿命试验,得到了触头质量损失随操作次数的退化量,结合幂率方程,建立了触头质量损失退化速率与电流的关系模型。针对交流接触器在实际运行中,触头质量损失测量较为困难,提出采用累积燃弧能量表征累积触头质量损失的方法,并用累积燃弧能量作为性能退化参数对交流接触器进行剩余寿命预测,其预测误差满足工程需要。双应力退化关系模型中选取电流-电压作为双应力,在单应力退化关系模型的基础上,提出了双应力退化关系模型建模分析方法。以物理退化关系模型为基础,从数学退化关系模型的角度出发,利用四种电应力水平下的燃弧能量数据,建立双应力退化关系模型,并进行了剩余寿命预测,其预测误差满足工程需要。

关键词： 分段断路器   油断路器   电动机   低压侧   交流接触器   切断故障   信号线路   电气安装   主变压器  

摘要： 电气安装中电源线和信号线必须分开敷设编辑同志:请问为什么在电气安装中,电源线和信号线必须分开敷设?(江苏省句容市武大普)武大普同志:在低压网络中,电源线中流过的电流一般较大,常被归纳于"强电";而信号线路中流过的是微弱的信号电流,故常被归纳于"弱电"。两种线路分开敷设,主要是防止线路间的电磁耦合致使"强电"对"弱电"干扰。因此,不管是在电控设备

关键词： 交流接触器   数据挖掘   关联规则   不良数据   检测与辨识  

摘要： 随着国民经济的发展以及交流接触器在电气线路中的广泛应用,在故障前就可以预测出交流接触器的电寿命至关重要,以免引起国民经济的重大损失。而系统操作的不良数据影响交流接触器的电寿命预测结果,因此,对交流接触器的电寿命数据质量的要求越来越高,对不良数据检测与辨识准确性也更为重要。本论文研究了基于数据挖掘的交流接触器电寿命不良数据检测与辨识方法,在一定程度上剔除了不良数据,对交流接触器电寿命预测可靠性具有重要意义。研究内容分为以下几点:首先,根据交流接触器的基本原理及退化机理,通过定义具体计算出相应特征参数:接触电阻、吸合时间、弹跳时间、起弧相角、燃弧时间、燃弧能量、平均燃弧功率等。结合了新小波阈值理论和经验模态分解的原理及去噪方法提出了改进的EMD交流接触器退化特征参数提取的方法,对电寿命试验数据进行特征提取、去噪处理,为不良数据检测与辨识作了数据准备。其次,关联规则是非常重要的数据挖掘技术,对其核心思想、基本性质、算法步骤及实现等进行深刻研究,根据其缺陷与不足,建立在基本的关联规则基础之上,提出了一种改进的关联规则算法,并通过实验来证实其改进后关联规则算法的可靠性能及其有效性。最后,通过使用改进的关联规则算法对交流接触器电寿命预处理的特征参数进行数据挖掘。对接触电阻、吸合时间、弹跳时间等参数,进行关联规则挖掘;根据燃弧时间、燃弧能量、平均燃弧功率等参数随起弧相角具有周期性变化,对其进行关联规则挖掘,得到其相应的规则。为了验证识别算法的有效性,人工设置不良数据进行检测与辨识,证实了该算法可对交流接触器电寿命监测数据进行不良数据检测与辨识。最后,对交流接触器电寿命预测新实验数组待辨识的样本进行不良数据检测,采用以上一系列步骤,最终辨识出不良数据,将不良数据剔除。

关键词： 交流接触器   智能控制系统   优化设计   网络通信  

摘要： 交流接触器是一种广泛应用于电机控制与配电系统中的低压电器。随着科学技术的进步和用电需求的增加,市场对交流接触器的性能提出了更高的要求。传统交流接触器在合闸过程中触头弹跳明显,保持过程中能耗高,分断过程中存在电弧,且不具备异常保护和远程监控功能。因此,针对传统交流接触器存在的问题,在合理控制系统成本的前提下,本文优化设计了一种交流接触器智能控制系统并对其进行了功能验证。本文首先对接触器的行业发展状况和发展趋势进行了研究,在掌握交流接触器的工作原理的基础上,以触头状态为切入点对接触器工作过程进行了数学模型分析,并讨论了接触器工作性能的影响因素。基于以上分析,提出了交流接触器智能控制系统的整体设计方案。其次,结合整体的方案设计,对智能控制系统的硬件系统和软件系统分别进行了优化设计。针对硬件系统,分别对晶闸管驱动电路、线圈驱动电路和三相电信号采集电路进行了优化,提高了硬件电路的抗干扰能力。针对软件系统,分别对各个子任务的算法流程进行了优化设计,缩小了代码体积,提高软件系统的稳定性与可靠性。通过软件系统与硬件系统的相互配合,借助PWM(Pulse Width Modulation)分段控制加载在线圈两端的直流高电压,改善了接触器触头吸合过程中的触头弹跳现象;借助高电平控制加载在线圈两端的直流小电压,实现了交流接触器保持过程的节能降噪;借助晶闸管驱动电路,解决了交流接触器分闸过程的触头侵蚀问题;借助STM32F103开发板,完成了交流接触器工作过程中的分闸与合闸控制、数据采集、本地显示、异常保护和网络通信功能。最后,针对试验样机CDC6-400交流接触器,对智能控制系统的各项功能进行了测试与分析,验证了智能控制系统的功能,有 定的实际应用价值。

关键词： 啸叫抑制   拾音电路   功率放大电路  

摘要： 本文所设计的音频功率放大系统具有很强的啸叫抑制功能,主要由拾音电路、功率放大电路、啸叫抑制电路三部分组成,每一部分的电路再设计前都通过TINA PRO 6.0软件进行仿真测试,在确保结果正确以后才会进行硬件电路的实现,既节省了制作成本又节约了时间,提高了系统的准确率。

关键词： 数字机抖控制   功率放大电路   机抖驱动   保护电路  

摘要： 针对实际功率放大电路中存在的反向充电的问题,提出了双向放电的优化解决方案;针对电路中耦合电容器件导致驱动信号占空比调节范围窄的问题,提出了去除耦合电容器件,增加防共态导通保护电路的解决方案,并对优化后的电路进行了仿真和试验。结果表明,优化后的驱动电路可以解决目前存在的问题,获得更优的机抖驱动信号。

关键词： 交流接触器   电压暂降   电压耐受能力   直流支撑   无隙切换  

摘要： 交流接触器作为一种电磁开关设备在很多行业都有广泛的应用,同时交流接触器也是一种电压敏感设备。当发生电压暂降时,交流接触器可能发生脱扣,工业连续生产系统会被影响,会产生严重的危害。但是,目前关于电压暂降对交流接触器影响的研究,考虑的因素还不够全面;现有的暂降治理方法普遍成本过高,不具有经济性。论文正是在这样的背景下,以交流接触器为研究对象,通过搭建接触器电压耐受能力测试平台,从系统侧和设备侧两方面分析了暂降对接触器的影响规律;并提出了一直基于直流支撑技术的电压暂降治理方法,该方法采用置换式结构,可以在电压暂降发生时为交流接触器提供大小可调的直流电压,保证其能正常稳定运行。最后通过实验验证了该方法的可行性。本文主要完成了以下几个方面的工作:(1)研究了电压暂降对交流接触器影响的机理。研究了接触器的动作特性及其工作原理,并且建立了磁路和电路模型,从理论的角度分析了接触器的电磁系统能量关系;研究了电压暂降不同特征参数,分析了暂降幅值、持续时间、暂降起始点和相位跳变的定义及相应特征量的计算方法,还分析了特殊情况下的暂降发生原因及其带来的影响。(2)从系统侧和设备侧两方面进行交流接触器的电压耐受能力测试研究。搭建了交流接触器耐受能力测试平台,确定了测试拟考察的因素并制定了具体的测试方法。在系统侧方面研究了暂降幅值、持续时间、暂降起始点、相位跳变和特殊暂降对交流接触器的影响;在设备侧方面,研究了不同容量的交流接触器在电压暂降下耐受特性的差异。通过整理分析测试结果,得到了交流接触器受电压暂降影响的规律,并提取了交流接触器的敏感度曲线。(3)面向交流接触器提出了一种基于直流支撑技术的暂降治理方法。详细阐述了该方法的系统结构和工作原理,分析了无隙切换拓扑结构及其控制策略。并设计了基于直流支撑技术的暂降保护装置,通过实验验证了该方法应用的可行性。针对不同容量的接触器在多种暂降情况下分别做了实验分析,还针对多台交流接触器同时运行的情况,给出了控制保护的策略。