摘要：为深入掌握航空变频(360~800 Hz)电力系统中真空电器电弧特性,该文围绕中频灭弧室弧后发生的边缘击穿现象,以双温磁流体动力学仿真结合实验的研究方法,得到了以下结论:中频真空电弧离子数密度的最大值为2.6×10^(19)m^(-3),离子温度的范围为0.30~0.91eV,电子温度的范围为1.50~2.43 eV;电子与离子之间存在能量交换,电子温度的变化会引起离子温度的变化;最高离子温度出现在阳极触头边缘处,与实验发现的边缘击穿位置重合,证明了此处确实存在能量集中;中频真空电弧是超声速流体,速度在边界处减慢,根据动能热能互换原理,中频真空电弧的质量流运动规律是边缘击穿的本质原因。

摘要：在电信号测量系统设计过程中,合理分配各误差源的误差比重能有效地降低系统的总误差。本文分别分析了电信号的频率变化、电信号的测量范围,传感器的精度、A-D的精度及数据移位处理的影响,推导出电信号有效值测量综合误差的数学模型,通过仿真验证了误差模型。同时在设计的继电保护样机上应用该模型,实现了在小电流1A下测量误差不超过0.4%,电流5A及以上测量误差不超过0.2%。此误差模型为测量系统误差分配最优设计提供了理论依据。

摘要：文中设计了一种同步控制系统,旨在提高断路器合成试验的成功率。首先,设计了同步控制系统硬件电路。其次,针对电流源电流在零点区域近似线性的特点,简化电流模型,编写了预测电流零点程序。根据试验结果,电压回路的实际触发时间与设定时间的误差小于50μs,延弧回路的实际触发时间与设定时间的误差小于40μs。误差满足设计要求,可以保证合成试验的等效性,验证了文中所设计的合成试验同步控制系统的有效性和适用性。

摘要：设计了一种新型单相与三相输入兼容的特定消谐式变频器。提出了一种单相与三相输入兼容的变频器主电路,深入研究了离线计算与在线计算相结合实现特定消谐的方法。实验结果表明,该变频器具有消除谐波次数多,残余谐波含量小,电压利用率高,直流母线电压高,输出稳压特性好,开关角数据存储空间小的特点,有很好的应用前景。

摘要：270V高压直流供电系统成为航空航天领域新的发展趋势,而直流短路电流的可靠分断是制约航空高压直流应用的关键因素。文中对比分析目前航空系统中采用的直流开断技术,设计了一种新型混合断路器。首先,基于混合断路器的控制时序理论分析分断瞬态过程及特性,给出缓冲支路电容选取方法及压敏电阻选取原则。其次,对所设计的新型拓扑结构进行仿真分析,深入研究缓冲和吸收瞬态过程。仿真结果表明,分断过程中设计的新型拓扑结构,具有有效抑制电源侧过电压的能力。随后研制额定100A,可靠分断2200A短路电流的小型化新型混合断路器样机。最后,实验研究混合断路器的分断特性,实验结果验证了换流、缓冲吸收瞬态过程,并得出IGBT过流失效是影响该混合断路器分断性能的主要因素。

摘要：为了优化航空270V直流接触器结构设计以及预期接触器的开断容量,采用一种以栅片和磁吹系统相结合的直流接触器,进行典型负载类型下的开断性能实验,得到了感性负载情况下开断难度最大,且随着回路电感值的增大,燃弧时间和电弧熄灭时过电压峰值增加。主触点间并联RC支路虽然会增加整个燃弧时间,但能有效限制过电压的数值,且过电压峰值随并联支路电容C的增加而减小。假设燃弧过程中电弧具有对称性,并对电弧进行受力分析,提出横向磁场中电弧运动速度和消散功率的计算方法,得到一种Mayr电弧修正模型。在不同等级的阻性负载情况下,分别对燃弧过程进行数值仿真,经仿真与实验结果对比,所提Mayr电弧修正模型能够准确描述电极分断过程中电弧电压及运动速度的变化情况,为航空直流接触器的设计提供有效的参考。

摘要：提出航空及民用配电系统耐热量降低原理,对国际电工委员会(IEC)标准规定的反时限特性曲线,研究用电设备过流保护跳闸条件、过流损坏的相对临界耐热量和电流热功率,设计一种快速高精度的反时限过流保护方法,并仿真分析其实现过程。统一定义10倍过流延时时间为时间整定值,使反时限函数具有统一明确的量化参数,并推导出相应的反时限特性方程,使参数更容易整定。该方法克服了传统反时限过流保护不能准确反映电流快速变化时真实故障状态的缺点。根据耐热量降低原理推导一种简单实用的反时限动态特性测试方法,静态和动态实验结果表明该方法快速性好和准确性高,为航空供电系统机载用电设备及民用设备反时限保护提供了实现方案。

摘要：针对直流真空电弧强迫分断过程中燃弧时间短的特点,为分析直流真空电弧强迫分断机理,设计了以光电二极管阵列为感光器件、基于FPGA和MCU的高速图像采集系统。采用USB技术实现系统与PC机通信。实验结果表明,该设计采样精度高、速率快,适用于拍摄电弧图像,为后续分析直流真空电弧开断机理奠定基础。

摘要：利用人工神经网络能够逼近任意复杂函数的特性,可对在役油气管道的腐蚀剩余强度进行预测,但其缺点在于人工神经网络的权值和阈值的初始化分配具有随机性且只是一种局部优化算法,收敛过程中容易出现局部极小解。引入遗传算法的全局搜索特性和不依赖于梯度信息特性,对采用Levenberg-Marquardt(L-M)算法的BP神经网络的权值和阈值进行优化,并结合由敏感性分析确定的油气管道失效压力的影响因素,建立GA-BP(L-M)网络预测模型。采用Modified ASME B31G计算出的样本数据训练网络并进行预测。预测结果表明,GA-BP(L-M)网络预测模型可以相对更好地预测油气管道的失效压力,在满足工程需要的前提下,是一种更加科学、准确的预测模型。

摘要：以115 V/10 A航空交流固态功率控制器(Solid State Power Controller,简称SSPC)为研究对象,提出了一种新的零电压开通拓扑结构,能快速检测过零点,简单可靠地实现软开关功能。设计了电流双重采样电路,实现全电流范围内的高精度采样,降低了大电流下SSPC的压降。完成了零电压开通、零电流关断、小电流可靠关断和短路迅速断开等功能,通过实验结果进行了验证。