二线制4～20mA仪表的电源设计

针对当今以微控制器为核心的智能型二线制仪表高功耗的特点，以简单高效为理念设计了该4—20mA二线制仪表的电源部分。并给出了整体的设计方案，详细分析了硬件电路各功能模块和设计思想。其设计具有良好的工程应用参考价值。

4气门汽油机缸内涡流的稳态测量研究

在稳流气道试验台上研究了 376四气门汽油机一进气门开、另一进气门全闭条件下的涡流特性。用热线热膜风速仪测量了不同气门升程、不同截面的缸内涡流场的分布情况。结果发现 :小升程时 ,缸内形成了大小不等、方向相反的 2个涡流 ,其作用相互抵消 ,缸内形成涡流的能力较小 ;大升程时 ,缸内形成了单一方向的涡流 ,缸内形成涡流的能力较大。同时发现缸内大尺度涡流旋转的中心并不完全与气缸轴线重合 ,在气缸上半部与轴线偏离较大 ,在下半部则较小 ,涡流轴线与气缸轴心线沿气缸自上而下趋于同心。

应用于车载充电机的三相四线制差共模集成电感——一种带“准十字”差模磁支路的差共模集成电感

随着环保、节能意识不断深入人心,对新能源电动汽车及其车载充电机的要求越来越高。磁性元件作为车载充电机中一类重要的元器件,也相应获得越来越广泛的关注与研究。针对车载充电机抗电磁干扰滤波电路中三相四线制差共模电感的集成进行理论分析和研究。基于电源应用背景、差共模电感集成原理及业界和学术界已有集成方案的对比分析,提出1种采用“准十字”差模磁支路的三相四线制差共模集成电感,通过对集成电感单体的磁场特性分析、偏磁情况下的电气性能研究及上机测试,验证了所提集成方案的有效性,可显著减小三相不平衡电流情况下差模磁支路的偏磁问题并有效帮助电源改善抗电磁干扰性能。

量程自适应高精度桥丝电阻测试仪的设计

为了实现武器系统综合测试过程中火工品桥丝电阻测量和绝缘情况检查的高精度测量、量程自适应和自动化测试等目的,通过对火工品桥丝电阻测试仪测量应用场景、总体架构和硬件软件设计需求进行了研究,量程自适应高精度桥丝电阻测试仪采用多选一开关矩阵实现不同测量通道切换的技术和在恒压源和恒流源接入测量电路前进行自动检测的安全性保障技术,实现了一种兼容2线制与4线制电阻测量的量程自适应的创新,经过实验测试桥丝电阻测试仪可实现小电阻测量误差绝对值小于0.5%,大电阻测量误差绝对值小于1%,可实现对火工品桥丝电阻测量的量程自适应和自动化测试,经实际应用量程自适应高精度桥丝电阻测试仪满足火工品桥丝电阻测量和绝缘情况检查的测试需求。

基于ADS7846的四线电阻式触屏接口设计

针对触摸屏AD采样在实际应用中采样易受干扰、测量值偏差较大等常见问题,给出一种基于ADS784的四线电阻式触摸屏接口电路设计。该接口电路由ADS7846实现对触屏数据的采样;由C8051F320的SPI串口产生对ADS7846的测量命令发送和测量数据读取。并以该接口电路在触摸屏系统中的一个实际应用为例,分析接口电路的常见问题并提出相应的解决方案。实际应用结果表明,该设计合理可行。

超声引导下导丝定位在触诊阴性的BI-RADS 4类及以上乳腺病变中的应用

目的:评价在触诊阴性的BI-RADS 4类及以上乳腺病变中,超声引导下导丝定位应用效果。方法:抽取40例本院收治的女性患者开展研究,研究时段:2018年1月—2020年5月。40例患者,均经触诊为阴性,超声检查为BI-RADS 4类及以上病变。术前,在超声引导下进行导丝定位,选择好穿刺点,术后沿导丝将病灶切除。结果:40例患者,共检出乳腺病灶42枚,经超声引导下导丝定位,成功率100%,所有病灶全部手术切除,病理检查证实,恶性病例7例,良性病例35例。良性患者,开展手术切除;恶性患者根据病情与患者所需,开展针对性治疗,即行保乳术者6例,行改良根治术者1例。且在恶性患者手术治疗中,没有因穿刺点的选择而影响手术切口。结论:在触诊阴性的BI-RADS 4类及以上乳腺病变中,超声引导下导丝定位可以对病灶进行准确定位,选择相应的进针点,快速切除病灶,且不会影响恶性患者切口的选择,值得临床借鉴。

热丝激光熔覆17–4PH涂层组织与腐蚀磨损性能

目的在低碳钢表面高效制备沉淀硬化马氏体不锈钢涂层,研究涂层在腐蚀磨损苛刻条件下耦合损伤行为。方法采用热丝激光熔覆技术在20钢基材表面制备17–4PH马氏体不锈钢涂层,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析涂层的相组成和显微组织,采用电化学腐蚀摩擦磨损试验仪对涂层的摩擦磨损、极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)及腐蚀磨损耦合行为进行研究。结果制备的涂层组织均匀、致密,无裂纹、气孔等缺陷,主要由马氏体相组成。熔覆区的平均硬度约为310HV0.1,约是基材硬度的1.5倍,自腐蚀电流密度为6.583×10^(‒8) A/cm^(2),具有优异的耐蚀性。在3.5%NaCl溶液中,随摩擦载荷的增加,涂层的开路电位下降,摩擦因数增大,自腐蚀电位下降,腐蚀电流密度增大,摩擦对腐蚀促进作用明显。结论热材激光熔覆技术节能、高效,制备的17–4PH涂层结构致密、性能优异,可用于在腐蚀磨损苛刻环境下零部件的表面改性。

4V×39类钢丝绳称谓与标记问题探讨

结合GB/T 8706—2006/ISO 17893:2004、世界钢丝绳制造强企相关资料及国内近几年采用圆股钢丝绳锻打法生产4股异型股抗旋转钢丝绳实际,对我国钢丝绳标准中的四股扇形股钢丝绳称谓与标记之正确性进行研究。分析认为,四股扇形股钢丝绳的称谓和标记存在明显不足:(1)将4V×39类钢丝绳一直称为四股扇形股钢丝绳,而扇形股不是钢丝绳基础标准规定术语;(2)4V×39类钢丝绳使用三角股钢丝绳之标准代号"V"不妥,因为它是交互捻抗旋转钢丝绳,而三角股钢丝绳是同向捻,且不具有抗旋转性能;(3)钢丝绳股结构简式中"S"并不能准确反映股为复合捻股的结构属性,且缺少纤维中心;(4)将组绳股合计4个纤维芯与1个钢丝绳纤维芯合并成5个纤维芯而置其在绳芯位置,不符合基础标准关于钢丝绳结构式写法规定。考虑4股异型股钢丝绳具有相对合理的生产工艺与钢丝绳基础标准,将4V×39S+5FC、4V×48S+5FC钢丝绳股结构简式写为39FCNS、48FCNS,钢丝绳结构式写成K4×39FCNS-FC、K4×48FCNS-FC更合理。

10/0.4kV变配电所配电方案及断路器的选择

介绍10/0.4 kV变配电所3种主要结线方式的优缺点和适用范围;总结低压配电系统断路器的分类和选型原则;结合工程实例对中低压进线断路器、母联断路器、出线断路器的选择、整定及保护配合等设计要点进行阐述。

RoseMount温度变送器在热媒炉温度保护中的应用

针对某天然气终端处理厂11 000 kW热媒炉机组因3个关键温度检测经常跳变导致的机组停机问题,本文提出了将原虹润温度变送模块改为RoseMount温度变送器的处理办法。首先确认两种温度变送器的信号接线原理,然后考虑信号接线转换的可行性,最后将RoseMount温度变送器替换为原有的虹润温度变送模块。由于两种变送器信号接线原理不同,在现场作业中采用S7-300PLC的AI卡件实操接线转换,并接收4~20 mA信号。温度检测数据表明,RoseMount温度变送器有效提高了热媒炉机组温度的稳定性。

硬线产品吐丝温度及冷却工艺对氧化铁皮结构的影响

以硬线产品为研究对象,分析不同吐丝温度及冷却速率对硬线表面氧化铁皮结构的影响。研究结果表明:线材经过吐丝及冷却过程后得到的氧化铁皮组织主要以Fe_(3)O_(4),FeO和先共析Fe_(3)O_(4)为主,Cr质量分数不同导致界面位置会有Fe_(3)O_(4)接缝层或Cr富集层生成;吐丝温度能够直接影响Fe_(3)O_(4)的体积分数,冷却工艺则会影响到FeO中形成的先共析Fe_(3)O_(4)的体积与形核率。同时,若基体含有较高质量分数的Cr元素,则在氧化过程中界面位置处会形成Cr的富集层,可以起到与Fe_(3)O_(4)接缝层相同的阻碍离子扩散的作用,加速先共析反应的发生。

基于单周控制的三电平三相四线制有源电力滤波器

针对电力工业三相四线制系统的零线电流、谐波、无功功率和三相不平衡问题,以及高电压、大容量有源电力滤波器APF(Active Power Filter)控制方案复杂的问题,提出一种单周控制的三电平三相四线制APF,其产生的补偿电流与负载的有害电流分量大小相等、方向相反,从而使得经该APF补偿后,电源电流只含有负载电流的基波有功分量。主电路采用三相三桥臂结构的三电平二极管箝位变换器,既无需升、降压变压器,也无需动态均压电路;控制策略采用单周控制,其兼有调制和控制的双重性,控制器结构简单,具有控制精度高、补偿效果好,滤波器工作于恒定开关频率的特点,适合推广到工业应用。在建立数学模型的基础上进行了仿真研究,仿真结果证明其能有效地补偿系统谐波、零序和无功电流,从而提高输电线功率因数和传输效率。

新型三维空间矢量脉宽调制在三相四线系统中的应用

提出了一种应用于三相四线系统的三维空间矢量脉宽调制 (3DSVPWM)方法。介绍了三维空间中电压矢量的分布以及空间矢量脉宽调制的实现方法。与以往基于二维算法的空间矢量脉宽调制不同 ,在三维空间矢量调制中 ,有 8个不同的空间电压矢量对应于 8组开关模式 ;零矢量的作用也不再局限于减小开关损耗、优化开关序列 ,还可以用来补偿中线电流。这种新型的空间矢量脉宽调制方法被用在三相四线系统中的并联电能质量补偿设备中 ,用来控制一个三桥臂逆变器 ,实现对电流谐波和中线电流的补偿。文中给出了仿真实验的结果 ,并与传统滞环控制方法的实验结果进行了比较 ,验证了该方法的正确性 。

三相四线制三电平变换器新型三维矢量调制策略

中点不平衡问题是三相四线制三电平三桥臂变换器控制的难点问题,详细分析该拓扑变换器直流中点偏移的内在影响因素,提出中点平衡因子的概念,并导出中点平衡因子的计算公式。基于中点平衡因子,在a-b-c正交坐标系下提出一种新型三维调制策略,其可将多种复杂情况统一成3种基本类型,大大简化了因解决中点平衡问题带来的三维调制策略复杂性大幅增加的难题,为调制策略的数字化实现提供了便利。仿真分析和实验结果证实了新型三维调制策略的正确性及其对中点控制的有效性。

三相四线制系统下电流谐波和无功功率的检测与补偿

本文提出了一种三相四线制系统下电流谐波和无功功率的补偿方法,给出了αβο坐标系下广义瞬时 电流的定义,分析了瞬时无功功率在三相四线制系统下的物理意义,并给出了该系统下谐波电流和无功功率补 偿电路,基于此电路的仿真结果表明该补偿方法能有效消除电流谐波及无功功率。

三相四线制三电平三桥臂有源滤波器中点平衡控制策略

中点平衡问题是三相四线制三电平三桥臂有源电力滤波器(active power filter,APF)的一个固有问题,目前在矢量调制中尚无完善的控制理论完全解决此问题。该文通过对各种电流电压状态下每个三维空间矢量对直流中点电位的影响进行分析,提出了"中点控制度"(neutral-point control grades,NPCG)的概念,并给出了NPCG的计算公式;基于NPCG,在α-β-0坐标系下提出一种基于坐标平移原理的新型"三维矢量优化选择调制策略"(optimized3D space vector modulation,O3DSVM),该调制策略能优化选择NPCG值较高的矢量以合成目标矢量,从而达到最大程度控制直流中点电位偏移的目的。仿真分析验证了中点控制度理论及O3DSVM调制策略的正确性和可行性,采用该策略的APF不但中点电位得到了有效控制,且补偿效果良好。

带四线制整流桥负载同步发电机的等效电路模型与小信号模型

带四线制整流桥负载的发电机始终处于非对称运行状态。为了进行系统性能的解析分析,将发电机的d、q轴变量分解为低频和高频分量分别处理,忽略了转子回路对高频电流的电阻及阻尼绕组对低频分量的作用,并在假定交、直轴超瞬态电抗相等的基础上,建立了同步发电机的等效电路模型,通过在稳态运行点线性化处理得到了等效发电机的小信号模型。文中还给出了稳态等效发电机的Park方程、相量图及稳态量的计算方法。分别通过发电机整流桥硬件系统的试验及在PSCAD/EMTDC软件环境下详细模型的仿真验证了等效电路模型,也间接证明了小信号模型的正确性。文中的等效电路模型与小信号模型可分别应用于此类系统的性能分析与小扰动稳定性研究。

双开关三相四线PFC电路的研究

提出了一种双开关三相四线功率因数校正拓扑电路,该电路能够提高电力电子装置的功率因数,减少装置对电网的谐波污染,满足或者接近相关的谐波标准;降低三相PFC的复杂性,降低制造成本,达到实用化的要求。本文叙述了该电路拓扑的工作原理和控制方法,最后给出了实验结果,验证该电路的正确性。

三相四线制二极管整流桥的动态平均值模型

根据三相四线制发电机整流桥系统的等效电路,应用状态空间平均法推导了四线制二极管整流桥在连续导通模式下的动态平均值模型,给出了换相角的解析表达式。分别应用整流桥的开关模型在Matlab/Simulink软件环境中对平均值模型进行了仿真验证,并应用发电机三相四线制二极管整流桥负载系统对平均值模型进行了实验验证。仿真与实验结果表明,文中的平均值模型能够描述整流桥的主要稳态和瞬态特征,相应直流电压的误差较小,从而验证了模型的有效性。文中给出的平均值模型可以用于此类发电机(变压器)整流桥系统的建模、阻抗特性分析及小扰动下稳定性分析。

不平衡负载下车载三相四线双向充电器中线桥臂控制与软启动设计

针对汽车向用户供电(V2H)时,由于负载不平衡引起的母线电压振荡、电流不平衡等问题,设计适用于工作在V2H模式下的车载三相四线双向充电器。采用分裂电容并结合中线桥臂作为负载不平衡时中线电流的回路,以抑制因负载不平衡引起的分裂电容两端电压振荡问题。首先分析不平衡负载下分裂电容两端电压振荡的根本原因,给出不同的不平衡负载下分裂电容容值的选择依据,并通过仿真验证了理论分析的正确性。在此基础上,结合中线桥臂与拓扑电路的等效模型,提出与其他三相完全解耦的中线控制方法,保证了不平衡负载下分裂电容端电压及三相输出电压的稳定。同时给出在V2H模式下系统启动过程中的隐患,提出通过调节PWM死区时间的方法实现了系统软启动,进一步提高系统的可靠性。最终采用双有源桥与三相四线逆变器级联完成了10kW的V2H样机,不平衡负载由切换纯电阻负载模拟完成,实验数据与仿真值匹配,验证了所提方案的有效性。