同轴多层筒式空心线圈自感和互感解析计算方法

在电磁耦合的无线电能传输系统中,准确获取线圈电感参数是设计和优化无线电能传输系统的重要理论依据。现有的无线电能传输系统研究大多针对平面板结构线圈,同轴多层筒式空心线圈相比于平面板线圈具有更高的传输功率和传输效率。因此,该文针对同轴多层筒式空心线圈,提出了一种考虑高频涡流效应的自感和互感解析计算方法。首先,将单匝线圈截面离散等效为数量众多、形状相同的网格带电圆环单元,采用离散等效求和法推导出单匝线圈的自感和线圈间互感的解析式;然后,基于筒式空心线圈的整体结构以及考虑高频涡流效应,推导出基于第一类、第二类完全椭圆积分和开尔文函数的一、二次线圈自感和总互感计算的理论解析式;最后,以两种不同排布方式的筒式空心线圈为例,对比解析计算、有限元计算和实验测量结果,验证了所提解析法的可行性,同时也为筒式空心线圈的设计提供参考依据。

瞬变电磁接收线圈响应过程分析: 以阻尼比与谐振频率为例

以电磁感应为原理的接收线圈是测量瞬变电磁信号的核心器件, 研究其响应特性对于瞬变电磁装备研发与校准具有重要意义.本文基于空心线圈的传感器方程与瞬变电磁的理论信号, 分析了阻尼比与谐振频率这两个关键参数对瞬变电磁感应线圈响应过程的影响规律, 并给出了选取建议.在讨论阻尼比选取的过程中提出了两种定量计算方法, 首先计算了纯二次场接收时间中不同阻尼比的累计积分误差, 发现在阻尼比取0.6411时整体积分误差最小;但考虑到瞬变电磁方法观测信号应尽早摆脱震荡达到稳定输出的特点, 又引入了线圈响应值与理论值的比值η曲线以及稳定截止时间参数tc, 比较不同阻尼比下进入稳定输出的时间点, 发现能够最早达到稳定输出的阻尼比为0.9118, 并将其作为本文的阻尼比选取建议.针对线圈谐振频率, 通过对比不同谐振频率下的线圈输出曲线发现随着线圈谐振频率增加, 输出曲线的响应速度与完成震荡过程的速度均会提升, 可以提前到达稳定截止时间, 能够提前观测瞬变电磁有效信号.还发现随着谐振频率的增加, 曲线的响应速度不断加快, 且线圈中接收到的能量随之增加, 但通过提高线圈谐振频率来提升响应速度或者增加接收能量都存在明显的边际递减效应, 因此建议线圈谐振频率设置在增速拐点之上以保证线圈的综合性能.本文研究对瞬变电磁接收线圈传感器设计具有参考价值.

空心挂面自动盘条装置设计与研究

针对空心挂面盘条工作自动化程度低、效率差和工人劳动强度大的现状,提出一种基于阿基米德螺线轨迹的自动盘条装置。利用PLC控制伺服电机实现盘条装置自动运行;利用Matlab软件研究笛卡尔坐标系下不同参数对阿基米德螺线轨迹的影响;利用Adams软件进行仿真计算,验证匀速阿基米德螺线的合理性;对盘条装置进行结构和电气控制系统设计,进行样机试验。结果表明,自动盘条装置盘条效果良好,以直径30 mm面条为例,最小盘条半径为30 mm,最大盘条半径为350 mm,最大盘条层数为7层,最大盘条速度达到21 m/min,可以替代人工进行面条盘放。研究为空心挂面盘条工作提供一种可行的解决方案。

一种基于空心线圈的电流测量新方法

提出了一种基于空心线圈的电流测量新方法,通过在导线周围空间按一定规则布置的空心线圈组来测量电流。分析了单个线圈感应电压与单相导线电流的关系。分别提出了单相和三相电流的测量方法并进行了仿真。制作了实际的空心线圈组,并进行了电流测量实验。对线圈安装过程中可能存在的位置偏差对测量精度的影响进行了仿真分析。仿真和实验结果验证了该方法的正确性。

超低频机械天线通信模型及信号接收线圈研究

机械天线作为超低频通信技术,是当今国际瞩目的一个新兴研究领域,在远距离通信、水下通信等方面具有广泛的应用前景.为实现小型化和低功耗的超低频机械天线,提出旋转偶极子式机械天线结构和通信模型.针对提出的通信拓扑结构及通信信号辐射强度,研制三轴正交线圈作为信号接收单元.提出基于线圈热噪声电压与感应电压比值的灵敏度归一化表征方法.并对研制线圈的灵敏度及工况进行实验.实验结果表明:灵敏度理论模型可用于高灵敏度线圈设计,研制的空芯线圈可用于机械天线信号接收;铁制品的存在对线圈接收性能有影响.该实验研究为超低频机械天线接收线圈的优化设计提供理论参考.

基于C8051F系列单片机的无线收发电路设计

基于幅移键控技术ASK(Amplitude-Shift Keying),以C8051F340单片机作为监测终端控制器,C8051F330D单片机作为探测节点控制器,采用半双工的通信方式,通过监控终端和探测节点的无线收发电路,实现数据的双向无线传输。收发电路采用直径为0.8mm的漆包线自行绕制成圆形空心线圈天线,天线直径为(3.4±0.3)cm。试验表明,探测节点与监测终端的通信距离为24cm,通过桥接方式,节点收发功率为102mW时,节点间的通信距离可达20cm。与传统无线收发模块相比,该无线收发电路在受体积、功耗、成本限制的场合有广阔的应用前景。

缠绕式中空纤维膜组件强化膜两侧传质过程

对缠绕式中空纤维膜组件强化管程及壳程的传质过程进行了实验研究,比较了缠绕式与平直式中空纤维膜组件的传质性能,并考察缠绕角对缠绕式膜组件传质系数的影响.结果表明:相同雷诺数Re时,缠绕式膜组件的传质系数,无论管程或壳程,均为平直式膜组件的2倍以上;缠绕角对缠绕式膜组件的传质性能有重要影响,缠绕角小于45°膜组件的传质效果优于缠绕角大于45°的膜组件.

基于PCB的平面型空心线圈电流互感器性能分析及设计

通过电磁理论分析,提出了一种基于印刷电路板(PCB)的平面型空心线圈电流互感器。该新结构的空心线圈由多个平面螺旋线圈串接构成,一次导体紧绕半数不相邻的螺旋线圈绕制,二次输出一个正比于被测电流变化率的电压信号,再经过积分器还原成电流信号。推导出了线圈互感系数的计算公式,并分析了其抗外磁场干扰的机理,设计了实验模型。测试结果显示:测量精度达到了0.2级,具有较强的抗电磁干扰能力。这对于开发新型的电子式电流互感器具有积极的意义。

管腔型灭菌过程验证装置(PCD)适用性试验研究

目的研究管腔型灭菌过程验证装置(PCD)在压力蒸汽灭菌器中不同测试条件下的适用性。方法在《医疗保健产品医疗化学指示物第4部分》(GB 18282.4-2009)附录B中的B1低大气压脉动、B2跨大气压脉动、B3高大气压脉动和EN867-5附录D中的低大气压脉动条件下,对管腔型PCD进行成功和失败试验,对比管腔型PCD在压力蒸汽灭菌器中不同测试循环、不同盘绕方式和放置方向状态下的试验结果。结果 B1和B3循环成功试验,不同盘绕方式和放置方向对PCD试验结果无影响;失败试验框架盘绕和水平放置的PCD对B1和B3循环的不良真空试验较其它盘绕方式和放置方向的PCD更敏感;管腔型PCD对B1、B3循环空气注入不敏感,对B1循环空气泄漏达到3 500 mL时显示失败结果。管腔型PCD对EN867-5附件D低大气压循环的灭菌舱泄漏试验不敏感。B2循环成功试验未出现合格结果,故未进行其他失败试验。结论在大型压力蒸汽灭菌器中可以使用低大气压循环、高大气压循环和EN 867-5附件D中的低大气压循环对管腔型器械进行灭菌,并使用能代表管腔型器械结构难度的管腔型PCD进行监测,但跨大气压循环不适用。框架盘绕且水平放置的PCD对检测低大气压循环和高大气压循环抽真空深度不足较其他缠绕和放置方式的PCD更为敏感。管腔型PCD对低大气压循环和高大气压循环时的空气注入不敏感,对低大气压循环中的空气泄漏只有达到足够量时才能检测得到。

JLY-D型整流元件均流测试仪的研究

介绍一种以单片机为核心，采用磁位计作为电流传感器，检测整流元件的均流测试仪。对应用磁伴计检测电流的几种方法作了详细分析，给出了一种提高电流测量精度的新方法。

小电流下空心线圈电流互感器的输出波形质量测试

为了给生产厂家产品设计和改善提供依据,对小电流下互感器输出波形质量进行测试。介绍了空心线圈的结构和工作原理,对互感器输出波形进行采集。将一台220 kVGIS用互感器作为实验仪器,在小电流下对互感器输出波形精度、暂态饱和性和稳态性进行测试。发现小电流下,空心线圈传感头输出受干扰的影响较大,而积分放大单元和相位补偿单元输出信号受干扰程度不大;在小电流下,一定程度上会导致电流互感器出现局部暂态饱和,但不会长期保持;小电流下容易受到外界环境的干扰,导致不同时刻输出电压相差较大,互感器输出波形不稳定。

三峡发电机水冷绕组接头焊接技术的研究

通过转化吸收从瑞士ABB公司引进的技术,进行认真的技术准备和工艺攻关,最终完成了水内冷绕组的水接头样品试制,达到了ABB公司质量标准。

有轨电车非接触感应耦合空心线圈的选型研究

针对有轨电车非接触感应耦合电能传输系统的核心部分空心变压器空心线圈的选型进行分析和研究。首先对矩形空心线圈和圆形空心线圈的自感和互感进行计算,根据自感和互感计算出耦合系数。结合Matlab软件编程计算,对比分析2种空心线圈的耦合性能随初、次级线圈间隙、线径、初、次级线圈尺寸、初、次级线圈相同及不同尺寸下偏移量变化的影响。结果表明:在尺寸较大时,随着气隙、导线截面半径、线圈尺寸以及初、次级线圈相同尺寸下偏移量的增大,矩形线圈耦合性能都好于圆形线圈。反之,圆形线圈的耦合性能要好于矩形线圈。虽然随着初、次级线圈不同尺寸下偏移量的增大,圆形线圈耦合性能略好于矩形线圈,但其耦合系数远小于相同尺寸下的耦合系数。结合有轨电车大功率、大尺寸的条件,得出有轨电车适合采用初、次级线圈相同尺寸的矩形线圈。

基于PCB的空心线圈电流互感器的设计

为了实现数字化变电站信息通讯等的连通性、集成性,大量的传统电磁式电流互感器被电子式电流互感器所取代,然而大量电子器件、光学器件长期暴露在复杂恶劣的外界环境之中,电子式电流互感器故障率大幅提升。文章对电流互感器在线校准方法进行了研究,分析了电流互感器在线校准存在的问题,设计了基于PCB空心线圈的电流互感器,采用多组错开角度串联方式、双通道在线校准方法,测量误差小、精度高。

医用加速器偏转线圈铜导线结垢过程研究

目的:探究医用加速器偏转线圈铜导线结垢过程,分析偏转线圈铜导线堵塞的原因。方法:选用T2黄铜在高纯除盐水中进行腐蚀结垢试验,通过伏安极化、恒电位还原和电子扫描电镜分析T2黄铜垢层的产生过程、化学成分及微观形貌,通过试验研究CO2在水中溶解对T2黄铜垢层剥落的影响。结果:T2黄铜在高纯除盐水中发生氧化还原反应,先生成紫红色的、结构致密的Cu2O内垢层,后生成黑褐色的、结构疏松的CuO外垢层。空气中CO2在水中溶解会加速结构疏松的CuO外垢层溶解剥落。结论:铜导线的氧化是形成铜垢的根本原因,冷却水中CO2的侵蚀会加速铜垢的剥落,从而引发偏转线圈堵塞、过热。

一种小功率的谐振耦合电能无线传输系统仿真

谐振耦合电能无线传输在某种程度上打破了有史以来距离对电能无线传输的局限性.基于谐振耦合电能无线传输基本原理,设计了一种小功率的电能无线传输系统,对电路主拓扑结构进行了理论分析,并通过仿真设计验证了主电路的正确性和用于本系统的可行性.

PVC-U中空内螺旋管材的生产技术

介绍PVCU中空内螺旋管材生产技术,讨论模具设计、材料配方、加工工艺等对生产过程的影响,针对生产过程中常遇到的问题,给出了产生原因及解决办法。

35kV干式并联电抗器跳闸事故分析

某500 kV变电站35 kV 1号干式空心并联电抗器发生U相跳闸事故,通过现场试验及解体检查后,确认事故是由于制造工艺缺陷引起电抗器局部过热、绝缘材料失效,导致匝间短路;绝缘材料失效面积扩大,短路现象加重,最终造成电抗器放电烧损。针对本次电抗器事故,提出减少并联电抗器投运次数、加强电抗器绝缘测试工作、增加红外检测频率、严格审查采购方案等整改建议。

超滤膜处理洗毛废水中的Dean涡流效应

根据Dean涡流原理,采用螺旋形中空纤维超滤膜处理洗毛废水。考察了透膜压力、料液温度、料液流速、料液浓度、螺旋形膜的螺距和螺径对膜通量的影响。实验结果表明,Dean涡流对洗毛废水超滤过程有显著的改善作用,在同等条件下,螺旋形膜的膜通量比直形膜的膜通量高1倍以上。螺旋形膜处理洗毛废水较好条件为透膜压力80 kPa,料液流速0.65 m/s,料液温度50℃,料液浓度4.6×104mg/L,螺距10.0 mm,螺径27.3 mm。该条件下,螺旋形膜的膜通量可达85.0 L/(m2.h)。

防水卷材施工及常见问题的处理

结合工作实践,详细介绍了防水卷材和粘结剂的选用以及防水卷材的粘贴与铺设,针对卷材施工过程中出现的空鼓现象,分析其原因并提出了相应的预防措施,最后阐述了完工后发现空鼓或起泡等现象的维修措施,以指导实践。