Power Drive Xceed新型旋转导向工具在南海西部的首次应用

随着海上复杂井和丛式井的广泛应用,对其井身结构的要求越来越高,目前常规动力钻具和导向工具在浅层软地层造斜、浅层防碰和大斜度井电测等方面应用的局限性日益体现,需研制新工具克服其缺点。介绍了一种新型旋转导向工具Power Drive Xceed,是斯伦贝谢公司Power Drive旋转导向系统系列的最新产品,代表了旋转导向最新发展方向。阐述了该工具结构、工作原理、特点及发展现状,并结合在乐东22-1气田成功的现场应用,描述其使用效果,为该工具的推广应用和研究提供了有益参考。

变排量液压马达旋转驱动系统角位移控制技术

变排量液压马达旋转驱动系统具有效率高、响应快、高负载匹配性、低功率需求等优势,能够大幅提高飞机液压旋转驱动系统的效率。为实现对变排量液压马达旋转驱动系统的精确控制,需开展系统角位移控制技术研究。建立了系统的数学模型,搭建了AMESim仿真模型,分析了系统的运动特性及频域控制特性,提出了由排量回路、转速回路和角位移回路组成的三闭环串级控制方案,研究了不同控制参数对系统控制特性的影响。研究结果表明,双闭环控制无法满足旋转驱动系统的稳定条件,三闭环控制引入转速负反馈克服了双闭环控制中角位移对转速的正反馈效应,增大了位置回路的阻尼,能实现系统稳定控制。同时研制了原理样机并进行了测试验证,测试数据表明,三闭环控制方案能实现旋转驱动系统高精度位置控制,为变量马达在飞机液压旋转驱动系统中的应用提供了参考。

大功率电子器件的自驱动散热系统技术研究

针对武器装备中的电池组、电子设备、电机等大功率发热器件在运行过程中会产生大量热能影响其工作效率的问题,优化设计了一种自驱动散热系统,该系统以液态镓合金作为介质,通过热电转换的方式对产生的废热进行回收利用,从而驱动液态金属的泵以实现大功率器件的高效散热。通过对该系统进行仿真和实验分析,结果表明系统在温差达到30℃时,热电模块输出0.12 W驱使泵进入工作状态,模拟发热源的温度下降了7.6℃。当温差增至90℃时,输出电能1.1 W,液态金属在系统中的流速达到0.31 m/s,热源温度降至36.2℃。本系统的散热在无外界供能和控制的前提下,实现散热的自启动,散热效率较于自然冷却提升了116%。

带自驱同步整流的半无桥PFC电路技术研究

半无桥双Boost功率因数校正(PFC)电路能够获得更高变换效率,同时不增大共模噪声,但输入交流端的返回电流在引入的二极管上产生额外的损耗,降低了电路的变换效率。研究用MOS管替代二极管,其导通时具有极低阻抗短路与其并联的MOS管(或其体二极管)和电感器支路,返回电流绝大部分流经MOS管,从而降低导通损耗,提高变换效率;同时MOS管及其体二极管为共模噪声提供低阻抗通路,共模噪声水平未发生改变。给出了电路工作过程和设计准则,并用电路仿真验证了分析的正确性。最后,研制出1.5 kW原理样机,验证了该电路能够进一步提高变换效率。

“三力齐发”优化高校辅导员职业能力建设动力系统

高校辅导员担负着对大学生进行思想引导、价值主导、学习辅导、生活指导、心理疏导、行为督导、生涯教导、组织向导、网络利导、实践前导等方面的工作,要从自我内驱力、政策导向力、实践推动力等三个方面“三力齐发”,切实优化高校辅导员职业能力建设动力系统,助力高校辅导员成为当之无愧的思想政治教育骨干力量。

海上风电钢管桩自平衡法现场试验研究

一种新型钢管桩预装荷载箱法被研发出用于自平衡法海上风电钢管桩基检测试验,并通过现场自平衡试验研究探究了海上打入桩桩基础特性。该方法首次成功应用于海外某海上风电场直径1.4 m的超长大直径钢管桩承载力检测,用于探究其承载特性和桩侧桩端阻力发挥规律。现场试验显示,该新型检测方法达到了预期的测试效果和经济效益,与现有钢管桩自平衡法相比,对土的影响更小,可靠度更高,为类似土层和直径的超长钢管桩承载力试验提供了新的途径。

自供电山体滑坡监测传感器的研制及应用

偏远山区作为滑坡易发区,受限于供电困难和安装成本高等问题,难以普及设站观察、卫星遥感等山体滑坡监测方法,为此提出一种基于摩擦纳米发电机(triboelectric nanogenerator, TENG)的自供能传感器,用于预警山体滑坡.该传感器为圆管状自供能传感器,使用聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)和铝(Al)作为传感单元的摩擦层,通过圆管内外磁铁的磁力作用使两摩擦层接触并跟随磁铁发生相对滑动.通过COMSOL软件仿真分析该传感器工作原理,并设计实验确定摩擦层材料宽度最优值.该自供能传感器具有磁体材料驱动内部TENG的新颖的结构和传感机制,分析其在不同相对滑动速度和分离距离下的输出电信号可得,当相对滑动速度为0.05 m/s时,输出电压为1.31 V,输出短路电流为0.17μA.在实验室模拟山体滑坡时,该自供能传感器输出电压为2.5 V,能够准确检测滑坡位置.研究拓展了TENG在地质灾害监测领域的发展和应用,为构建自供能传感器和自驱动系统提供了良好的选择.

基于TENG 的人体运动监测及其在跌倒检测中的应用

随着物联网技术的广泛应用,传统电源在使用时存在频繁更换或充电等问题,限制了可穿戴设备的发展。利用聚四氟乙烯(PTFE)和铝(Al)箔制备了接触-分离式摩擦纳米发电机(TENG),通过人体布设完成人体运动能量的采集,根据输出电信号的变化对人体运动姿态进行监测。此外,还设计了基于TENG的自供电跌倒检测系统,采用TENG进行人体能量收集,利用基于LTC3588芯片的能量管理电路实现电压转换,加速度传感器实现人体运动数据采集,最后通过串口传输至计算机显示。实测结果表明,该TENG的开路电压和短路电流分别为48 V和2.6μA,其结果验证了TENG具有输出电压高、电流低的特性。TENG作为自驱动传感器用于人体运动监测,在行走状态下输出电压最大值为63 V,在跑步状态下为116 V,在跳跃状态下达到130 V,根据输出特性可以准确判断人体当前运动状态。此外,对TENG的能量管理电路进行仿真和测试,结果表明其能够实现3.3 V稳压输出,可满足利用加速度传感器设计的跌倒检测系统的供电需求。

电力人工智能技术理论基础与发展展望(二):自主学习与应用初探

电力人工智能技术不断取得突破的同时,实际应用中也面临诸多挑战,在电力人工智能的假设分析与应用范式研究基础上,探索电力人工智能自主学习的创新应用模式。首先,针对电力人工智能研究中存在的可信伦理、数据分布与进化迁移等瓶颈,提出并详细阐述数据知识融合、平行互动、模型进化三大机制;进而,基于生物脑认知原理,提出适用于电力领域人工智能应用的意识引导的自主学习技术,通过构建电力领域机器意识引导算法进行模型构建、数据组织、训练调优等自主学习应用,解决规则复杂、数据价值低、场景泛化等情况下的电力人工智能模型训练优化难题;最后,在设备运维检修领域开展应用探索,通过意识引导知识、数据、任务的理解分析,构建面向复杂运维检修任务端到端算法生成的智能应用。

我国小城镇体育生态系统的发育现状与自驱动力分析

从体育人口与体育手段、体育组织、体育环境的结构划分剖析了我国小城镇体育生态系统的发育现状。当前我国农村体育与城市体育发展水平的巨大落差是小城镇体育发展的自驱动力,我国小城镇体育生态系统尚处于雏形阶段,小城镇的体育组织在政策制定时应充分表现柔性,提供宽松的发展环境,以促进小城镇体育生态系统的自我发育和成熟。

一种高精度低自热多通道测温系统设计与实现

针对高精度测温系统在实现过程中受测温非线性、自热效应及热电动势等干扰源影响的问题，以阻值比较法测温电路为基础，引人序列激励电压控制抑制测温电路的自热效应及消除热电动势，并采用MSP430F149设计多通道差分放大电路。给出了系统总体设计方案，测温电路参数设计，序列激励电压控制和数字滤波补偿具体实现。测试结果表明：该系统在-40-200℃范围内，测温精度能达到±0．008℃，具有测温精度高、可靠性好等优点，可广泛应用于工业生产和军事领域的高精度测温场合。

三角转换式双足压电直线电机的驱动电路设计

设计了一种适用于三角转换式双驱动足非共振压电直线电机的驱动电路。该驱动电路采用PSo C3作为信号发生器,产生4路相位差为90的正弦波信号,再经过由OP07和PA42构成的两级线性电压放大电路以及由2SC5200和2SA1943构成的功率放大电路后,输出大功率的偏置信号,实现电机运行。同时,通过对电路幅频特性曲线图的分析,研究了自激振荡的产生与防止措施,并针对高频特性下出现的交越失真问题,提出了甲乙类单电源互补对称功率放大电路的方案。实验结果表明,该驱动电路能输出理想的正弦信号驱动电机稳定运行,其输出电压(0~120 V)与驱动频率(0~2 k Hz)均可进行独立连续调节,具有功率大、精度高的特点。

自升式海洋平台齿轮齿条升降系统的研究

以胜利作业 3号平台升降系统为研究对象 ,提出了齿轮齿条式升降系统的总体设计思路 ;针对海洋平台升降系统的设计要点 ,对齿轮齿条式升降系统中的液压动力驱动系统分 4种工况进行了升降系统液压原理设计、分析、参数确定和计算 ,并提出了确保系统安全可靠性的多项保护措施。其设计思想、设计中所采用的方法、参数确定方法及计算分析所得出的结论 ,对平台的设计、制造和管理具有一定的指导意义 ,对类似系统的设计、分析计算具有一定的参考价值。

低速强化自然循环自动清洗式高效节能蒸发器

研究的新型蒸发器,加热管内安装具有低流速下强化转矩的自动清洗螺旋齿带,能够在低流速、循环总阻力11000Pa以下实行自动清洗。沸腾室大截面、大深度、渐扩形出口部,使循环母液低流速通过,能够在较大的深度处开始汽化,并且停留时间较长,在加热室得到的显热尽可能多地转化为汽化热,还能大幅度地降低出口动能损失,使自然循环的有效推动力强化达到11000—15000Pa。

未来电机驱动系统的关键技术

2005年9月在我国南京召开的第8届国际电机与系统会议(ICMS’2005)上,美国威斯康星-麦迪森(Wisconsin-Madison)大学的RobertD.Lorenz教授发表了题为"未来电机驱动的关键技术"一文。在该文中,R.D.Lorenz教授介绍了至今为止他所领导的研究小组的科研成果,提出了影响未来电机拖动系统的五项关键技术。本文介绍该文的主要内容和相关动向。

自然循环自动清洗式高产高效节能蒸发器

研究设计的自然循环自动清洗式高产高效节能新型蒸发器 ,加热室内安装有自动清洗螺旋 ,循环总阻力能够降低到 110 0 0Pa以下。沸腾室的特殊设计使循环母液能够在较大的深度处开始汽化 ,并且停留时间较长 ,比较充分地汽化 ,大幅度地降低出口动能损失 ,使自然循环的有效推动力高达 120 0 0Pa以上 ,不仅省去高能耗的强制循环泵 ,而且能够使蒸汽消耗大幅度降低 ,蒸发能力提高 30 %以上。

一种扫描器的功率耗散研究

对一种激光扫描器的功耗进行研究。激光扫描器的耗散功率主要有三种:电机定子线圈的涡流损耗产生的功耗、轴承的摩擦力矩产生的功耗、高速旋转风阻产生的功耗等。对各种功耗进行了分析、计算并得出结论:电机定子线圈的涡流损耗1.25W;轴承摩擦力矩产生的功耗0.11W;转镜高速旋转时的风阻为4.5W。由此可见转镜高速旋转时的风阻是不可忽视的。

一种电流型D类功放高频自激驱动电路

为了解决物理美容设备中电流型D类功放自激驱动栅源电压过高的问题,设计了一种实用电流型D类功放的高频自激驱动电路。通过改变电路中直流偏置电压、MOS管驱动级的电容、漏源间的电容以及两管漏极间电容、供电电压的方法,解决驱动栅源电压过高的问题。通过理论和试验分析,完成电路的设计。通过试验,做到了栅源电压不超过±30V,谐振频率可以达到2MHz左右。该电路具有分离元件少,结构简单,效率高等优点。将该电路实际应用到一款物理美容设备中时,达到了很好的消脂、美白、嫩肤效果。

某越野汽车制动管断裂原因探究

针对某越野车制动管经常断裂的故障,采用自功率谱密度、模态试验和数据统计方法,分析了影响制动管断裂的主要因素。认为从分动箱到前桥传动轴二阶振动是引起制动管断裂的关键因素。针对该因素介绍和讨论了几个有效的、快速和实用的解决方案:将前桥不等速十字轴式刚性万向节,更换为球笼式等速万向节;将与制动卡钳相连的制动钢管更换为一小段低膨胀、耐高压的软管。针对制动管断裂的原因,改变该车在石块路上进行可靠性试验考核制动管的试验规范,用高速行驶试验来考核制动管的可靠性。

基于最优增益系数的永磁直驱型风力发电机组控制策略仿真研究

依据三相直驱型风力发电机拓扑图建立数学模型,在此基础上搭建控制框图并建立仿真模型,仿真结果为仿真功率与理论功率差值均在5%以内,从而验证了仿真模型的准确性。利用仿真模型对定值最优增益系数和随空气密度自适应最优增益系数2种策略进行仿真,以验证最大风能利用系数和风力发电机输出功率受环境空气密度的影响关系。仿真结果表明,在空气密度自适应最优增益系数的控制策略下,最大风能利用系数和风力发电机的输出功率比定值最优增益系数控制策略均提升约1%。