冲击电压试验及测量技术进展

综述了数字技术推动下的冲击电压试验和测量技术发展,该技术正逐渐被加以规范．新的国际标准体系中提出以认证、比对的手段考核冲击电压测量系统的不确定度．测量技术的发展带动高频冲击电压对于绝缘系统击穿机理的研究．最新研究表明,雷电冲击电压波形中的过冲和附加振荡对电力设备绝缘击穿电压均有影响．其影响与过冲和附加振荡频率及幅值有关,建议引入试验电压因子k来评估过冲或震荡频率对试验电压等效的影响。     

局部放电脉冲波形数字测量与分析系统

为检测局部放电快速变化的脉冲电流波形及根据波形进行放电模式识别工作 ,研制了一套数字测量与分析系统。系统硬件部分包括宽带信号检测器件、高速数字示波器等。实测着重考虑了高压测量中的屏蔽 ,高速采集系统的带宽 ,以及放电实验样品的多样性等因素。结果证明该测量系统具有灵敏度高 ,测量准确 ,对脉冲波形畸变小等优点 ,可用于测量局部放电脉冲波形。系统软件的采样程序能够通过人机界面完成对示波器的通信与控制 ,数据的人工或自动采集 ,波形绘制与打印 ,数据的二进制、ASCII码、图形文件保存及文件间转化。系统软件的数据处理程序能够完成对波形的检出和特征量的提取。特征提取中应用了包括自回归模型在内的多种方法。采用前馈神经网络对不同的放电模式进行了识别。研究结果表明 ,利用局部放电的脉冲波形可以识别不同模式的放电     

多环节冲击测量系统方波响应时间的计算

实际的冲击高电压测量系统，通常由多个不同特性的环节组成．作者以最简洁的数学推导式，表达了多环节测量系统方波响应时间的计算方法。借助于这一计算方法．讨论了方波源波形非理想时，它对实际方波响应时间测量值的影响。所提出的反映原始方波质量的技术指标，可比“上升时间”更易确定，而且实用性强．     

数字信号处理的新方法

介绍了一种新的数字信号处理方法——ｍａｔｒｉｘｐｅｎｃｉｌ方法。叙述了ｍａｔｒｉｘｐｅｎｃｉｌ方法的基本原理、矩阵的ｍｏｏｒｅ－ｐｅｎｒｏｓｅ广义逆或伪逆以及矩阵的奇异值分解，推导了ｍａｔｒｉｘｐｅｎｃｉｌ方法的计算公式，研究了ｍａｔｒｉｘｐｅｎｃｉｌ方法在冲击电压数字测量中的抑噪能力，指出了对于指数型和指数振荡型冲击电压，ｍａｔｒｉｘｐｅｎｃｉｌ方法是一种有效的算法，可提高冲击电压数字测量的准确度。     

非正弦周期信号电压有效值测量探究

本文介绍了表达波形特征的两个不常见参数即波形因数和波峰因数；举例说明了当用指针晶体管毫伏表和数字万用表准确测量非正弦周期信号电压有效值时，应该用关系式μx=0.9kxFa加以修正。     

雷电冲击电压下油纸绝缘气隙模型的局部放电测量与分析

介绍了冲击电压下油纸绝缘气隙局部放电的机理与过程,构建了油纸绝缘气隙模型,设计了冲击电压下油纸绝缘气隙局部放电的测量系统,采用ORIGIN数值分析软件进行局部放电脉冲的分析与处理,并分析了冲击电压下局部放电主脉冲及波尾多次脉冲的波形特征,探讨了雷电冲击电压下油纸绝缘气隙模型的局部放电起始电压和平均放电重复率等参数性质.试验结果表明:油纸绝缘气隙模型在雷电冲击电压下的局部放电脉冲分为波头时间的主放电脉冲和波尾时间的多次低幅值脉冲,冲击电压的等效频率很高,在测量信号中存在一个幅值很高的由容性电流引起的电压信号叠加在局部放电信号之上,要进行滤波处理;冲击电压波形的随机性与局部放电信号的随机性导致冲击电压下的局部放电信号分散性很大,需要采用统计的方法进行分析.这些试验结论为油纸绝缘类电力设备绝缘状态评估奠定了基础.     

强冲击载荷下氧化铝陶瓷破坏特性的数值模拟及实验研究

利用一级轻气炮对氧化铝陶瓷靶板进行平板撞击实验,采用VISAR测量系统获得了陶瓷试件自由面运动速度历史和Hugoniot弹性极限;拉氏实验中采用锰铜压阻传感器测量得到靶板内的应力时间曲线;结合实验数据,得到了压力（应力）比容关系,拟合了氧化铝陶瓷Hugoniot曲线;Hugoniot曲线在在低压下具有典型的弹塑性形变过程,高压下才进入类流体形变过程,低压区与高压区的转折点大约在11.4GPa.利用非线性动力学有限元软件建立计算模型,选用合适的模型参数,模拟了陶瓷靶在高速冲击下的动态破坏过程,给出了不同时刻靶板的变形特征和不同冲击速度下靶板内的应力波形曲线,与实验曲线有较好的一致性;并分析了碰撞过程中陶瓷靶的破坏形态及其破坏机理.     

一种超长时间的峰值保持器

针对高压脉冲试验或老化设备中高压脉冲峰值电压和峰值电流测量的需要,设计了一种两级脉冲电压峰值保持器电路.该电路兼顾了适应快速脉冲前沿(约100 ns)和超长时间保持(约10 s)两方面的性能要求,可以实现超长时间的快速峰值电压保持.实验结果表明,该电路可以获得长时间的峰值保持,满足后续慢速测量电路如数码显示表头、工业PLC模拟量输入模块等的需要,替代高性能数字示波器的测量功能.     

辐射状接地体冲击接地阻抗特性的实验

为了研究辐射状接地体的冲击接地特性,用实验的方法得到了2种辐射状接地体的冲击接地阻抗TGR(transient grounding resistance)。实验所用接地体,其一,由8根长2m的钢筋组成米字形接地体;其二,由4根长4m的钢筋组成十字形接地体,材料均为10钢筋,埋深0.6m。实验时高压脉冲发射器经接地体入地点放电,由脉冲电流传感器和脉冲电压传感器测得的信号经光纤传输系统传送至多路数字示波器,根据同步记录、存储的波形,计算得出了冲击接地阻抗波形。实验结果表明,在实验冲击电流下,米字形接地体的冲击接地阻抗呈现明显的容性特征,而十字形接地体的冲击接地阻抗容性特征不明显;冲击接地阻抗时域波形的稳定值与工频接地电阻的理论值非常接近。     

智能任意波形发生器

介绍了采用8098单片机构成高性能多功能信号发生器的方法及硬件结构 ,以及利用RAM、数字频率合成器、DAC配合软件方式生成各种波形数据的方法 它是利用DAC将数字量转为模拟量生成多种模拟波形的 ,其目的是用它取代模拟电路信号发生器 ,这样就能使信号的频率范围覆盖低频和超低频 ,同时由于采用了单片机就使得该信号发生器具有计数、定量、重复、输出等功能     

用于风机的变频调速异步电动机高效运行方法

目前应用于风机调速的各种方法中效率最高的是变频调速 ,但它还没有使拖动风机的异步电动机效率达到最高。为实现异步电动机的高效运行 ,提出了一种不同于普通压频比恒定的变频变压方法 ,即在保持频率不变、满足风机所要求转速的条件下 ,通过调节输入电压 ,使异步电动机的效率达到最高。着重分析了异步电动机的运行效率问题 ;从仿真和实验两方面验证了所提方法的有效性 ;给出了电机输入功率和定子电流随电压的变化规律 ;得到了在整个调速范围内使电机效率最高的压频比曲线 (基本上是一条直线 )。     

高压静电场制备微胶囊的研究

在自行研制的高压静电成囊装置上进行了制备微胶囊的试验研究。以海藻酸钠在氯化钙中固化成囊方法,进行了平针头与斜针头的成囊电压,跳火电压对比试验研究,得出平针头优于斜针头的结果;分析了电压、推进速度、液面距等参数变化对制成的微胶囊直径和均匀度的影响;对于１．５％的海藻酸钠溶液和７＾＃平针头,得到满足胰岛细胞团胶囊化要求的较佳参数组合为电压５ｋＶ,推进速度５０ｍｍ／ｈ,液面距２０ｍｍ。     

一种静止无功电源的设计与应用

对一种静止无功电源（ＳＶＧ）进行了研究和设计,以用于为自激异步发电机提供激磁并保持其电压恒定。使得自激异步发电机成为提供高质量电压的独立电压源,实验表明,静止无功电源在给自激异步发电机提供自激功率的同时,可以对其电压进行无级调速,是自激异步发电机较理想的调压方式。     

永磁同步电机-空调压缩机系统的无传感器过调制控制

为了改善永磁同步电机驱动空调压缩机系统在高速区的运行性能和可靠性,研究并开发了一整套控制方案。该方案采用一种双模式过调制算法,以提高脉宽调制(PWM)逆变器的电压利用率和永磁同步电机在高速区的输出转矩能力;采用模型参考自适应方法估计转子位置,以实现无位置传感器控制,同时实现了弱磁控制以提高电机转速。在一台永磁同步电机驱动的空调压缩机系统上进行了实验验证。采用该方法,使PWM逆变器的电压利用率平均提高了25%,且在高速运行时压缩机系统转速振荡幅度小于2.5%。结果表明:采用该控制方案,在电源电压一定的情况下,可提高电机定子电压和输出转矩能力,实现空调压缩机系统的高速稳定运行。     

五相感应电机无速度传感器DTC研究

五相感应电机直接转矩控制系统中电压矢量选取与优化相比三相电机具有更大的灵活性和复杂性,为有效对其进行调速控制,详细分析了五相感应电机直接转矩控制中空间电压矢量,提出了一套无速度传感器调速控制方案.在控制系统中,对定子电阻进行了在线辨识,以提高磁通观测精度,然后以定子电流定向,推导出一套速度辨识算法,该算法具有较高的速度估计精度并且易于实施.最后的仿真试验结果表明,提出的控制方案在理论上和实际上是可行的.图8,表2,参10.     

焊接规范参数对带极堆焊电弧发生率的影响

采用焊接电压波形分析法，对影响宽带极（７５ｍｍ）电渣堆焊和高速带极堆焊电弧发生率的因素及其变化规律进行研究，结果表明：对这两种堆焊方法，影响堆焊过程电弧发生率的因素主要是焊接电流、电压和焊接速度，带极干伸长度和磁控电流在堆焊工艺所用的范围内变化时，对电弧发生率的影响较小。带极电渣堆焊和高速带极堆焊，随着焊接电流、电压和焊接速度的增加，电弧发生率随之增大，其中以焊接电压和焊接速度的影响最为显著。高速堆焊时，当焊接电压大于２８Ｖ或焊接速度高于３０ｃｍ／ｍｉｎ时，电弧发生率较高，堆焊过程不稳定。通过多次试验研究，得到了两种堆焊新工艺的最佳规范参数。在此规范参数下焊接，可获得优质堆焊焊道。     

低压电网基于发射效率的OFDM比特分配算法

低压电网信道衰减特性变化剧烈,正交频分复用（OFDM）系统的自适应调制技术根据每个子载波的信道状况和用户需求,为每个用户分配最佳的子载波,为每个子载波分配最佳的调制方式,这样可以更好地利用信道资源,提高传输速率．以低压电网为对象,利用多项式函数拟合的低压电网信道模型,从基于SNR门限的比特分配算法出发,提出了一种基于发射效率的OFDM比特分配算法,并与固定调制方式和固定功率分配的OFDM系统进行对比．结果表明该算法能够根据各个子信道的实际传输情况灵活地分配发送功率和信息比特,使更多的子载波可以使用性能好的调制方式,从而有效地利用了低压电网信道资源．     

单片机速度控制系统输出电压的隔离措施

介绍了以单片机系统为核心的机械速度控制系统中速度控制电压产生与隔离的一种新型电路结构．该电路克服了以往隔离电路结构复杂、调整麻烦、对器件要求高、造价较高的缺点．在工业现场中试验表明，其工作可靠、调整方便、适应性强，并具有足够的速度控制精度．     

三相交流电机变频调速单片智能芯片MC3PHAC及其应用

基于三相交流电机变频调速单片智能芯片MC3PHAC和6输出高压栅极驱动器IR2133，设计了应用于小容量三相交流电机的变频调速系统．电路实现简单方便、成本低、工作可靠，具有一定的通用性．     

基于IGBT逆变器的异步电机变频调速Matlab仿真

介绍了变频调速中的主要环节IGBT逆变器的工作原理,异步电机的变压变频调速简称为变频调速系统,阐述了变频调速的原理,并分析了变频调速具有调速范围宽、启动电流比直接启动电流小、无论是高速还是低速时效率都较高等特点;在Matlab中采取相应技术措施后能实现高动态性能,可与直流调速系统相媲美;通过软件对逆变器变频原理进行仿真,进一步推广了其应用范围。