在高温环境中连续通电条件下,对触桥结构继电器的电接触可靠性开展实验研究,通过监测其接触电阻随通电时间的变化曲线,以及多个循环周期后的退化趋势,发现接触电阻具有逐渐增大的典型特征。进一步通过测试簧片力学性能参数,确认簧片的劲度系数降低以及触桥不平衡是接触电阻增加,并最终导致继电器接通失败的主要原因。
针对目前交流接触器运行状态的分界不明显、划分依据不充分以及训练算法过早收敛的问题,提出一种基于加权灰靶和莱维飞行粒子群优化(LPSO)算法的交流接触器运行状态划分与识别算法模型。首先,对原始数据进行阈值去噪和特征选择。其次,通过层次分析法(AHP)加权改进灰靶算法,得到交流接触器全寿命开断过程的灰靶值,并将其作为运行状态划分的数据依据,具体划分为良好、一般、高危3种状态。最后,利用LPSO优化BP神经网络(LPSO-BP)算法进行归类预测,并与其他算法进行比较,验证了所提算法具有更好的稳定性和准确性。
航天航空领域中使用的密封电磁继电器具有体积小、环境适应性强的特点。针对继电器有限体积下高负载能力的需求,首先分析继电器高负载工况下的产品失效机理,基于单因素分析方法,分别以电磁系统保持力与吸合电压最大阈值为上下限,确定影响空间最大化形位参数的主要影响因素,实现触点开距增加的最大化设计方案。接着,分别尝试加装散热片方案、增加SF6灭弧气氛方案,以及在有限空间内增加永磁体灭弧等方案。基于试验结果比对,确定了有限体积内的继电器设计,制作原理样机并进行生产试验。最终,根据高温寿命试验结果确定加装散热片为最优设计方案。
针对二极管中点箝位(NPC)三电平电路损耗分布不平衡的问题,采用有源中点箝位(ANPC)三电平电路,选择不同的电流通路将器件损耗分散在不同的开关管上。通过损耗的理论计算、热仿真以及实验验证,对两种电路的器件损耗和温升展开对比分析。结果表明,ANPC电路对于平衡器件损耗,降低器件温升,有显著的作用。
基于国产电磁仿真平台Simdroid,开发了一款用于计算接触器动态特性的软件。软件计算过程包含3个部分:有限元静磁场计算、电流计算和运动计算。有限元静磁场计算由Simdroid实现;在电流计算中,根据静磁场结果输入主电路参数,计算每个时刻的电流;在运动计算中,通过铁心受力确定每个时刻的位置,更新铁心位置,再进行有限元静磁场计算,依次迭代直到截止。实验表明,动铁心在实验与仿真下的位移和电流曲线吻合较好,所提软件可作为分析接触器动态特性的一种有效数值计算工具。
在分析GB/T14048.11—2024《低压开关设备和控制设备 第6-1部分:多功能电器 转换开关电器》新老标准在机械联锁方面主要差异的基础上,基于某型大容量转换开关机械联锁结构,针对其在断开位置同时闭合操作电源开关Ⅰ与电源开关Ⅱ,出现动静触头瞬时接通而后分闸的现象,提出在原脱扣联锁基础上增加主轴联锁的双重联锁改进方案。通过仿真分析,验证了所提改进方案能够有效消除同时瞬时接通现象,提升转换开关应用可靠性以及工程实际应用的可行性。
双断点塑壳断路器具有良好的限流能力和配电安装优势,其触头系统的平衡和稳定性能是产品结构设计的关键。针对一种结构简单、安装方便的双断点触头系统,结合力学分析和仿真计算,对系统结构进行优化设计,提出一种触头接触稳定、压力一致性和自动平衡性能良好,可实现斥开卡住功能的结构设计思路。
为了解决当前变电站内直流系统中直流充电模块交流输入电压范围过小、稳定性低等缺点,提出宽输入电压范围的新型充电模块整体设计方案。在对比分析基于三绕组交流输入的充电模块方案和基于升压控制的充电模块方案的基础上,采用基于升压控制的充电模块方案,以现有直流充电模块为基础,调整功率变换部分的参数,增加辅助控制和判断单元,研制完成样机。经试验验证,保持原有电气性能不变,在电网故障低电压时,样机能正常稳压输出(输出功率降额)。
通过分析单端反激同步整流电路中倒灌电流形成原因,提出一种他驱式同步整流驱动电路设计方案。经过理论计算和仿真分析,验证所提方案的可行性。搭建1台输出5 V/12 A的二次电源模块样机,经试验实测,结果表明样机可以实现对倒灌电流的定量控制。
开关电源作为一种高效的能量转换功率器件,广泛应用于各行各业。针对开关电源的反馈供电问题,分析其工作原理和关键技术,设计一种倍压型反馈供电电路。通过理论计算和仿真分析,验证所提设计方案的正确性。最后,将电路应用于一款5 V/40 A输出的正激同步整流开关电源中,实测反馈供电电压仅波动1.5 V。结果表明,所提电路具有较高的稳定性和实用性,对于提高开关电源的效率和可靠性具有重要意义。
随着电网规模的不断扩大,设备停电管控存在的停电申请拖沓、停电计划变更频繁等问题,使得停电计划统计与分析工作变得日益烦琐复杂。首先依托i国网平台构建停电计划全过程管控平台,实现对停电计划全过程的监控管理;然后利用停电计划客户诉求波动监测技术,建立客户诉求波动预测模型,以实现客户诉求波动及原因追溯量化监测分析,提高客户服务管理水平及停电精益化服务能力;最后通过实验对预测模型校验及客户诉求监测等方面进行验证分析。结果表明,所提预测模型对停电计划精细化管理、全要素管控具有很好的效果。
