圆形利兹线绕组高频损耗三维快速计算模型

绕组损耗作为高频变压器总体损耗的重要组成,是影响磁性元件体积、效率和温升的关键参数。利兹线复杂的三维绞合结构,可以有效降低高频集肤效应与邻近效应引起的附加绕组损耗,广泛应用于高频变压器。然而,利兹线绕组内部的涡流分布极为复杂,现有解析计算方法需要对模型进行较多简化和近似处理,难以精确表征利兹线绕组高频涡流效应。数值计算方法需要对利兹线进行精细化建模,造成计算资源的严重耗费。因此,如何准确、快速计算利兹线绕组损耗对高频磁性元件的优化设计具有重要意义。该文通过分析利兹线绕组损耗机理,并基于解析法与有限元数值法,建立一种同时考虑绕组端部效应及圆形利兹线绞合结构的绕组损耗三维快速计算模型。最后,针对两种不同利兹线绕组的变压器模型,从计算精度和计算成本的角度分别进行详细的实验研究与对比分析。结果表明,所提模型实现了宽频范围内圆形利兹线绕组损耗的精确、高效计算。

大型双板导波天线对核电磁脉冲传输损耗和畸变特性

大型导波核电磁脉冲模拟器可为系统级装备试验提供自由空间辐照环境。针对此类模拟器常用的双板导波天线可能存在的传输损耗和波形畸变问题,以电磁仿真软件和算例对比分析研究了3种主要的影响因素,包括土壤的介电损耗及其抑制、前锥板向平行板转折的结构不连续、线栅阵列代替金属板的缝隙泄漏。研究结果表明:对上下极板等宽的情形,土壤损耗可使电压传输效率降低25%以上;适当展开下极板宽度可屏蔽土壤损耗;上极板转折处的结构不连续可导致平行段试验空间内电场呈现双峰交叠、幅度降低、波形畸变等特征;最大线间距0.3 m不会导致前沿显著变化。作为工程应用案例,设计了前锥长度60 m、顶高15 m、下极板拓宽3 m、由100根线栅阵列构成上极板的导波天线,试验空间超过20 m×20 m×10 m,实现了前沿2.5~3.0 ns双指数脉冲的无损耗、无畸变传输。

新一代单对线以太网NG-SPE技术及在流程工业数据通信中的应用

回顾了流程工业两线制通信技术的发展历程,包括4~20mA,HART,RS-485和新兴的APL/10BASE-T1L单对线以太网通信技术,以及各自的优缺点、面临的问题和后续的演进方向;重点介绍了新一代单对线以太网NG-SPE技术,以及该技术在带宽、距离、节点数和供电四个方面的均衡表现。通过与其他主流单对线技术对比后表明,新一代单对线以太网NG-SPE技术可实现在1km内,通信速率为100Mibit/s的数据传输,15节点接入,点到多点供电,并支持多种线缆和拓扑结构,可应用于流程工业、物联等领域,取代低速总线,利用已有线缆,实现高速远距离总线通信。

用于探测液态金属-气体的DLC涂层式丝网探针数值模拟与结构优化

液态金属-气体两相流是铅冷快堆在蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故下的物理现象之一,考虑到液态金属的不透明性、腐蚀性及高温性,本文提出一种类金刚石(DLC)涂层式丝网探针(WMS)对液态金属-气体两相流相态分布进行探测。基于COMSOL软件,建立了涂层式WMS的数值模型并进行了实验验证,通过电场模拟阐明了该新型探针应用于含液态金属气液两相流的可行性。进一步地,通过改变丝网电极的间距与直径、涂层的厚度,研究了结构参数对涂层式WMS测量精度的影响。结果表明,电极丝横向间距为2~3 mm、垂直间距为1.5~2 mm时,WMS测量精度较高,而涂层厚度和电极丝直径的影响较小。本研究可指导DLC涂层式WMS在液态金属-气体两相环境中的实际应用,并为分析SGTR事故后的多相分布提供技术基础。

基于STM32的二线制智能仪表研究

该文介绍了二线制智能仪表的应用场合和特点。针对智能仪表的需求和设计难点,提出了一种基于STM32的二线制智能仪表设计,详细阐述了变送器电源电路、控制单元、PWM D/A单元、V/I电流环单元、HART单元实现电路的设计,有助于设计具有智能通信功能且性能稳定的仪表,研究成果在二线制温度变送器中得到应用,经实际测试验证了该设计的有效性。

副井提升信号系统双线制关键技术研究及应用

针对陈四楼煤矿副井提升机备用信号装置安全稳定性能低的问题,研究并提出了提升信号双线制的解决方案。通过在信号及操车系统各站点控制箱内装配2套提升信号PLC,并对同一站点的主/备信号PLC设置相同的硬件组态、IP地址和控制程序,使主信号系统与备信号系统具备同等功能;利用车房信号控制箱中空气开关的分合闸,对主/备信号系统进行手动切换。实践证明,此种冗余设计使主/备信号系统与提升机控制系统无缝衔接,有效降低了副井提升系统的安全风险,避免了安全事故的发生。

Ethernet-APL简介及在SIS系统的应用展望

简述了以太网高级物理层(Ethernet-APL)技术的发展历程。针对化工装置对全厂控制系统高可靠性和复杂性的要求,从新的以太物理层开放标准用于过程自动化和现场仪表的角度出发,阐述了APL技术的特点及在流程工业的应用优势。介绍并分析了以太网高级物理层在SIS安全仪表系统的应用前景和系统架构的特征,以期为推动APL技术的应用提供参考。

不同术式治疗GartlandⅢ型不稳定性肱骨髁上骨折患儿的效果对比

目的 分析不同术式治疗GartlandⅢ型不稳定性肱骨髁上骨折患儿的效果。方法 选取本院2020年1月~2023年1月收治的GartlandⅢ型不稳定性肱骨髁上骨折患儿80例。随机分为观察组40例(采用闭合复位外侧两枚克氏针固定术)和对照组40例(采用切开复位双侧交叉克氏针内固定术)。比较两组手术效果、临床相关指标以及并发症情况。结果 两组优良率比较差异无统计学意义(P>0.05);观察组手术时间、术中出血量以及住院时间低于对照组,并发症发生率高于对照组(P<0.05);骨折愈合时间:观察组与对照组比较差异不显著(P>0.05)。结论 两组术式对效果差异不大,但观察组并发症较多,而对照组手术时间、住院时间较长且术中出血较多,两种术式对GartlandⅢ型不稳定性肱骨髁上骨折患儿治疗均有优劣,可根据患儿状况进行选择。

风沙流环境地表剪切力测量

地表剪切力是风沙运动的关键驱动力,在风沙运动研究中非常重要,但目前针对风沙流环境地表剪切力的实验测量却较为匮乏,已经成为风沙运动研究深入发展的瓶颈。本文介绍了一种基于热膜技术的适用于风沙流环境地表剪切力精确测量的方法,使用热膜传感器和二维热线探头对净风条件下的地表剪切力进行了测量,结果显示:热膜传感器对地表剪切力有较好的响应,其与二维热线探头对摩阻风速的测量结果相差小于6.6%。热膜传感器对方柱绕流条件下地表剪切力的测量结果与OpenFOAM数值模拟结果具有较好的一致性,进一步证明了热膜传感器测量地表剪切力的可行性。热膜传感器的沙粒撞击实验结果表明:沙粒撞击对热膜信号的影响可以忽略,在风沙流环境中可以采用热膜传感器对地表剪切力进行有效测量。基于该技术测量了风沙流环境地表剪切力沿流向的空间分布特征,采用实测方式获得了风沙流环境地表剪切力的空间分布规律。

湍流度对二分裂新月形覆冰绞股导线气动力特性的影响研究

在研究覆冰输电导线风致舞动及其气动力特性时,必须考虑实际风场中的湍流强度。文中选取湿雪天气中易起舞的二分裂新月形覆冰绞股导线作为研究对象,通过风洞试验探究了湍流度变化对其气动力特性的影响。首先探讨了试验模型的绞股外形设计对于获取准确的气动力参数的重要性,然后制作了二分裂新月形覆冰绞股导线的刚性节段模型,并在不同湍流度下测量了该模型的气动三分力系数,并基于Den Hartog以及Nigol舞动机理对该模型的驰振稳定性进行了分析。结果表明:制作覆冰导线模型时设计绞股外形对于结果的准确性非常重要;湍流度不会影响研究对象的气动力系数随风攻角变化趋势,但会对其阻力系数与扭矩系数的幅值产生较大影响;同时,湍流度也会对所研究对象的弛振稳定性产生较大影响。

基于断路器支路故障电流的短路电流评估方法

随着负荷快速增长,电网密度不断提升,短路电流超标问题日益严重,精确评估系统短路电流水平对保障电网的安全稳定运行至关重要。对此,提出一种基于断路器支路故障电流的短路电流评估方法。针对220 kV及以下电压等级双母双分段接线变电站和500 kV 3/2接线变电站,分析不同故障位置、断路器拉停等情况下流过断路器的短路电流,并提出线路出口单相故障单跳单重阶段断路器所需遮断短路电流的计算方法,明确了变电站内断路器所需遮断最大短路电流,将短路电流校核标准精准化到故障后流过各断路器的最大短路电流不超过其遮断能力。最后通过算例分析验证了所提评估方法的有效性。

二线制火灾自动报警系统设计探讨

火灾自动报警系统是保障人身安全和财产安全的重要设施,二线制火灾自动报警系统的应用可以有效预防火灾;对比二线制和四线制火灾自动报警系统及设备特点;分析二线制火灾自动报警系统设备选型;探讨线路电压损失问题;给出火灾自动报警系统工程设计建议,并提出问题与思考。

矿井提升机安全控制装置研究

针对矿井提升机存在的安全性差、保护系统薄弱的问题,设计基于多重保护的矿井提升机安全控制装置。在简要分析矿井提升机安全控制装置的基础上,重点分析了电控部分安全保护、PLC部分安全保护、操作保护系统可靠性设计方案,并完成试验验证。结果表明,该矿井提升机安全控制装置满足设计要求,提升了矿井提升机的安全性能,有助于提高矿井提升机运行效率和安全系数,具有较好的社会经济价值。

一种双极型两线制电流转换器的设计

针对工业上远距离传输电压模拟信号时存在的电压衰减问题,设计一种双极型两线制精密电流转换器。设计以传输4~20mA电流为目标,电路基于商用4.0μm 40V高精度双极工艺完成设计,环路电源电压工作范围为7.5~36V。电路内置2.5V带隙基准模块、5V稳压器模块、共基极运放电路和电流放大器电路,同时配置功率管接口,通过内部晶体管与外部NPN管的并联减少功耗。对设计电路进行全工艺角仿真实验,结果表明此款双极型两线制电流转换器的各项数据指标均满足设计要求。

铁路两路进线三组变压器牵引变电所的新型备自投系统自动控制方法

我国铁路业界推荐在铁路枢纽地区优先采用第三组牵引变压器的独立供电单元备用方案,以提高牵引变电所主接线的可靠性,但目前第三组变压器仍采用效率较低的手动投入方式,亟需对其备自投系统自动控制方法进行优化。通过对牵引变电所传统两路进线两组变压器主接线方案和两路进线三组变压器主接线方案的备自投系统控制原理进行对比分析,从细化主接线运行状态的判断逻辑着手,提出了两路进线三组变压器主接线方案下新型备自投系统自动控制方法。该新型备自投系统增设了中间运行状态,并将中间运行状态细分为过程态和初始态,基于此对该系统的控制原理进行详细论述。运用Matlab软件进行案例仿真验证,仿真结果表明:新型备自投系统自动控制方法具有可行性,仿真结果与其备自投系统的控制逻辑相符,可以满足备自投系统状态转换逻辑的唯一性要求。

用于变压器局部放电检测的超高频

传统的局部放电检测方法,由于测量频带窄、抗干扰能力差、信息量少,已经不能满足变压器局部放电检测(特别是在线检测)的需要,因此,近年来提出的超高频检测技术得到了较快的发展.根据GIS中超高频检测的经验,并结合变压器的结构和放电特性,该文研制了一种宽带超高频传感器,其有效带宽为500～1500 MHz.用天线理论对该传感器的特性加以分析并在实验室中进行了性能实测,结果表明该传感器具有良好的使用特性.该文用该传感器研究局部放电信号,在其有效频率范围内可以精确地提取放电发射的电磁信号,从而为进一步研究超高频局部放电检测技术在变压器中的应用奠定了基础.

两线制IEPE传感器前置信号调理电路

设计了一种信号调理电路,用于外骨骼机器人和工业炉窑监测现场微弱信号的放大。该电路将IEPE(压电集成电路)加速度传感器采集的设备振动信号,在A/D转换前进行交流同相放大和滤波等处理。经工业现场中实际应用验证,该电路信号失真度小、信噪比高、抗干扰能力强,可以满足干扰环境下微弱振动信号的调理需求,具有重要应用价值。

双丝埋弧焊焊接工艺参数对焊缝成形的影响

为了研究双丝埋弧焊这种高效焊接工艺对低合金高强钢焊接成形质量的影响,进行了双丝埋弧焊对接试验。试验结果表明,电流、电压一定时,改变双丝排列方式从双丝串列、并列到错开方式,从接头成形和力学性能分析来看,只有双丝串列的双丝埋弧焊工艺适合低合金高强钢的对接焊接;为确保接头成形质量,双丝间距、焊接速度以及焊接电流、电压应控制在合理的范围内。采用大的焊接速度应选用较小的双丝间距,在中等焊接速度下,双丝间距应控制在20～100mm,同时焊接速度应控制在60～100cm/min。该研究结果对多丝焊工艺的研究和其他合金钢种的焊接有一定的参考价值。

AD421在智能变送器中的应用

文中主要介绍了高性能数模转换器AD421的工作原理及其在智能变送器的设计中的应用。设计方案利用低功耗的16位单片机MSP430作为核心控制器，选用低功耗的外围扩展元器件，设计了具有4-20mA两线制电流输出和RS-232串口数字信号输出，以及带有校准和参数设置功能的智能变送器。经实践证明，具有低功耗、高精度以及工作稳定可靠等特点。

基于快速傅里叶变换的低功耗两线制涡街流量计

以超低功耗单片机MSP430为核心,研制数字涡街流量计。通过硬件的改进,提高了系统抗50Hz工频干扰的能力。采用周期图法处理涡街流量传感器输出信号,同时进行频谱的幅值和频率校正,提高频率计算的精度。采用汇编语言实现实数FFT算法,提高运算速度和减少内存容量,使单片机可以实时实现数字信号处理方法。对功率谱进行平均,同时通过设置队列对流量平稳和流量跳变的情况进行处理,增加了计算结果的稳定性,同时提高了系统响应速度。计算瞬时和累积流量,输出4~20mA直流电流。实验结果表明,系统具有较强的现场抗干扰能力,较高的测量精度和较宽的量程比,同时又实现了低功耗和两线制工作。