无人区铁路断轨检测系统设计

无人区单线铁路区间上大多没有轨道电路,即没有实时断轨检测能力。无缝钢轨的普及以及提速、重载列车的增多,使钢轨更易出现开裂和折断,对检测断轨的运维需求日益增加。基于轨道电路原理,结合直接数字频率合成技术、远距离无线电通信技术、数字功放技术等设计一款低功耗、易部署的实时断轨检测系统。相较于国内目前常用的断轨检测技术更适用于无人区铁路,可较大程度减轻运维压力。

升船机驱动电机匝间短路与断条故障诊断

为保证升船机的可靠运行,降低由电机故障引起升船机系统性瘫痪的风险,文章对驱动电机匝间短路与转子断条故障进行仿真分析并提出诊断方法。首先根据驱动电机相关参数对驱动电机进行设计,采用Maxwell RMxprt对电机进行参数化建模,并生成Maxwell 2D模型,验证模型的正确性与合理性。然后分析匝间短路与转子断条故障的产生机理,设计故障电机模型,对正常与故障电机模型进行仿真,对比分析电机在正常与故障状态下各参数的变化。最后采用Park变换及SVM分别对驱动电机匝间短路和转子断条进行诊断。结果表明所设计的诊断方案具有准确性与可靠性。

有源配电网短路与断线故障保护

在极端天气下,有源配电网不仅会出现短路故障,还会出现断线故障,但目前配电保护方法并没有全面考虑多种故障类型。本文针对短路故障和断线故障的问题,提出了一种有源配电保护方法,基于对短路故障和断线故障的分析,可以得出结论:故障线两侧的电流振幅及其相邻的电流是不同的。根据这一特点,提出了一个比较电流幅值的保护准则,并通过仿真验证了该准则的有效性。

鞋用织物类材料断纱、破损试验方法研究

随着运动鞋鞋头熔断设计的广泛应用,熔断后的织物类材料用于鞋帮面屈挠部位,穿着后运动易出现断纱、破损的质量问题。目前,我国轻工业标准QB/T2224-2012《鞋类帮面低温耐折性能要求》以及GB/T 3903.41-2019《鞋类帮面和衬里试验方法耐折性能》无法模拟织物用在鞋面实际穿着过程中受力不均匀的屈挠效果。本文通过对GB/T3903.41-2019《鞋类帮面和衬里试验方法耐折性能》方法的升级,将辅助材料熔断在织物上测试,模拟鞋面实际穿着过程中受力不均匀的情况,能够有效识别产品断纱、破损的质量问题.

铁路无人区非集中区段断轨检测系统研究

格库铁路青海段大部分处于偏远无人区,且区间无轨道电路,为检测断轨与减轻维护压力,设计了基于轨道电路原理的实时断轨检测系统。利用远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)设计链式通信系统来传输报文,并进行理论指标验证;又在均匀传输线基础上得到轨道电路功率估计算式;随后,搭建信号发送系统,在室内利用模拟钢轨盘验证了使用功率估计区分断轨的可行性;最后,结合室内实验和链式通信系统搭建样机,现场测试验证了轨道电路功率估计算式的准确性。实验表明:利用轨道电路功率估计可有效、准确地完成断轨检测,室内和室外功率计算最小误差分别达1.06%和5.2%。相较于传统钢轨探伤方式,更适合在无人区非集中区段部署。

基于光纤温度传感的光缆外层断股高精度监测

针对光缆外层断股监测精度和敏感度较低的问题,文章提出了一种基于光纤温度传感的光缆外层断股高精度监测方法。分析光纤温度传感器的数据高速采集电路、信号放大与光/电转换电路等,获取最优监测模式;在光缆上布设光纤温度传感器,进行外层断股温度数据采集;引入小波去噪方法,构建光缆外层温度数据的信号模型,进行有效的信噪分离,完成光缆断股高精度监测。以24B1-45与24B1-08型号的光纤复合架空地线(OPGW)光缆为例,实例实验结果表明,光纤温度传感器的信噪比最高可达152和157 dB,响应频率最高可达6230和6310次/s。应用该方法后,保证光缆外层断股监测没有受到过多干扰且具有较高的监测精度,满足高精度监测需求,能够通过温度有效检测出光缆外层断股情况,为偏远地区光缆外层的故障监测提供可靠保障。

中央发送两端电流接收式无绝缘轨道电路的断轨态分析

分析中央发送两端电流接收式无绝缘轨道电路,必须考虑电流传感器参数及其接收电路等效阻抗对轨道电路的影响。通过电路变换,推导轨道电路接收端及轨道电路的等效电路,建立轨道电路断轨态等效电路及其二端口网络模型。根据等效电路,推导断轨态数学模型,给出传输矩阵参数以及接收端钢轨电流、感应电压和转移阻抗的计算公式。算例结果表明:电流传感器参数及其接收电路等效阻抗对轨道电路的影响,可以通过分析传感器等效阻抗参数对轨道电路的转移阻抗的影响得到;传感器等效阻抗越小,转移阻抗越小,则电流传感器处钢轨电流及其感应电压越大;当传感器等效阻抗为零时的算例结果与文献[4]的有关结果一致,说明给出的分析方法和结论是可信的,并且说明文献[4]是本文在传感器等效阻抗为零条件下的特例。

基于TDR多芯信号电缆故障测试装置的研制

介绍一种基于时域脉冲反射(TDR)的多芯电缆故障测试装置。使用C8051F005单片机为处理核心,控制CPLD向电缆注入脉冲信号,通过双机联测的方式在电缆两端点同时进行测量,可快速判断电缆短接,混接以及芯线断线等故障以及故障点的位置,故障位置定点可精确到5m以内,该装置设计成本低廉,操作方便,具有良好的应用前景。

新型动力型锂电池防爆盖帽的设计与制造

为提升动力型锂电池防爆性能的可靠性,根据防爆安全机理,设计出一种集成了断路防护和泄气防护功能的新型结构防爆盖帽。盖帽由顶盖、阀片、隔板和封圈组成,省去了镍环;顶盖与阀片改用焊接,减小了内阻;隔板被封圈固定,解除了脱落的隐患。为提高防护触发内压的控制精度,测试并分析出了断路焊点的焊接热量和面积与内阻和断路触发内压的关系图,以及泄气阀凹槽厚度与泄压触发内压的关系图,用以指导最佳加工参数的选定。

直流侧故障对模块化多电平换流器的影响研究

对于直流侧双极性短路故障,首先分析了故障通路对电容闭锁充电以及故障对交流侧功率的影响,然后对如何减少故障对交流侧无功的影响提出了建议。对于直流侧单极接地故障,通过仿真换流站不同接地电阻下,故障对系统稳定性的影响,对接地电阻的选择提供了建议。对于直流侧断线故障,分析了故障发生后控制器的作用,并给出了不同控制方式下,故障对系统稳定性的影响。此外,就双极短路和断线故障后闭锁时刻对系统的影响进行了分析。最后,在PSCAD/EMTDC中建立HBSM-MMC模型验证了分析的正确性。

分布式火控系统实时通信的设计实现

实时可靠的通信系统是实现分布式火控的关键。介绍了在一个小型实时通信系统的设计中,为保证通信的实时性采取了节拍控制、数据分级、重发限制等方法,为提高通信可靠性采用了断路重组技术、差错控制和冗余技术,软件采用了面向对象分层次模块化设计的方法,提高了可维性和可扩展性。通过这些措施,实现了5km距离内数据和语音的多点实时传输,误码率小于10-6,通信时延小于150ms,满足了分布式火控系统的要求。

一送两受式无砟轨道电路发送信号频率

为确定一送两受式无砟轨道电路发送信号的频率范围,根据无砟轨道电路一次侧参数的频率特性和一送两受式无砟轨道电路调整态、分路态和断轨态的四端网系数表达式,在不同的道砟最小电阻、表面电导系数、输入端阻抗和输出端阻抗初始值下,用图解法对断轨灵敏度和分路灵敏度频率特性进行了仿真分析.结果表明:当一次侧参数为无砟轨道电路标准参数时,一送两受式轨道电路信号频率不应大于700 Hz.

站内轨道电路迂回电路模型分析及案例

横向连接在高铁中广泛使用对ZPW-2000系列轨道电路的正常工作造成了潜在威胁,当发生断轨事故时,存在一条回路,使信号依靠该迂回电路向轨道接收端传输信息,导致轨道电路失去断轨检查功能,威胁行车安全。现有的轨道电路仿真和计算并未深入研究,未考虑迂回通道中贯通地线、扼流变压器以及断轨阻抗等完整情况的影响。对此问题进行仿真建模研究对于实现轨道电路的故障诊断,保证列车行车安全具有重要的意义。本文根据四端网理论以及边界条件分析法得到轨道电路断轨状态下的迂回电路模型。经过仿真得到接收端断轨残压与迂回干扰叠加信号,并分析信号载频、道砟电阻、断轨阻抗、轨道电路长度以及迂回长度等因素对接收端干扰的影响,最终计算得到ZPW-2000轨道电路最短迂回电路的相关数值。

异步电动机定子绕组匝间短路故障检测新方法

定子绕组匝间短路是异步电动机常见故障之一,因此研究其检测方法具有重要意义。针对异步电动机定子绕组匝间短路与转子断条故障瞬态进行仿真并分析仿真结果,指出异步电动机转子故障对定子绕组匝间短路故障检测存在不利影响,甚至导致故障误判。提出计及转子故障时的异步电动机定子绕组匝间短路故障检测新方法,该方法关键在于预先采用频谱校正与自适应滤波技术滤除定子电流中由转子故障所导致的特征频率分量。大量仿真与实验结果表明,该方法可以避免将转子故障误判为定子绕组匝间短路故障,使定子绕组匝间短路故障识别可靠性大幅提高。

实现三相四线制供电系统中性线断线保护智能装置的研究

阐述了三相四线制供电系统中性线断线后线路末端电压变化的数学模型;分析了中性线断线引起的严重危害。最后,根据交流电路的数学模型研发了一种智能保护装置作为中性线断线保护设备,并详细说明了智能保护装置的功能特点。

实时在线断轨检测方法研究

在长大隧道中,由于无缝长轨和整体道床的应用,使得传统轨道电路的使用受到限制,现在用计轴加轨道电缆取代轨道电路,原轨道电路的断轨检测功能消失.针对此情况给出了一种实时在线的断轨检测方法.推导出相应的轨道电路在调整态和断轨态下电流的函数关系式.通过对不同的道床电阻、轨道长度及在不同断轨位置的MATLAB仿真分析,证明这种方法能够准确判定断轨的范围.

二次电压回路检查方法的探讨

二次电压回路接线复杂多变,由于现场条件限制,无法进行加压模拟实验,一旦接线出现错误,会出现电压互感器不能正确反映系统运行电压,甚至可能导致高压保险熔断、烧毁互感器等严重后果。探讨了目前电压互感器二次回路中存在的各类典型问题,并对其可能产生的各种后果进行了分析。指出了各类电压互感器在设计和运行过程中应注意的事项,提出了对电压互感器进行极性试验和二次回路加压检查的方法,实现了对二次电压回路全面有效的检查,确保了接线正确性。

基于多回路数学模型的异步电动机内部故障瞬变过程

基于多回路理论,建立了YN接、Y接、D接笼型异步电动机在正常、内部故障(定子绕组匝间短路与转子断条)情况下的多回路数学模型。应用多回路数学模型对电机内部故障瞬变过程进行数字仿真和实验,以此研究电机定子电流及其负序分量、相位对称关系、边频分量的瞬变规律。分析仿真与实验结果表明:由于实际电机本身固有的不对称性,即使其正常运行,也必将在一定程度上体现内部故障特征;某些形式的定子绕组匝间短路故障可能抵消这种不对称性,并削弱(而非强化)定子绕组匝间短路故障特征;实际电机定子电流往往包含包括转子断条故障特征分量在内的多个边频分量,其中某些边频分量可能来源于电机气隙偏心、转子不对中或其他因素。在工程实际中进行电机内部故障检测时,必须密切关注上述规律,以保证故障检测灵敏度与可靠性。

惠斯通电桥测电阻实验的故障分析及排除

结合对大学物理课程学习具有重要意义的惠斯通电桥测量电阻实验,重点分析了自组电桥测电阻实验中的常见故障,全面而深入地揭示了引起这些故障的原因并提出行之有效的故障排除方法.研究结果不仅有助于探讨电阻测量的理论研究,而且对提高实验教学效果具有显著的作用.

发动机电控系统线路断路和接触不良故障分析

以2003款雅阁车用发动机电子控制系统电路为例,分析了发生线路断路、接触不良的原因,重点介绍了易发生线路断路、接触不良故障的部位及故障码的显示情况。结合故障实例进行分析,针对无故障码显示的线路断路和接触不良故障,提出了检测方法和维修方法。