基于径向气隙磁密和定子电流的永磁同步电机均匀退磁故障诊断研究

该文提出一种基于径向气隙磁密和定子电流的永磁同步电机均匀退磁故障诊断方法。首先,建立电机的d轴等效磁路模型,分析均匀退磁故障后径向气隙磁密的变化规律;然后,获取电机的径向气隙磁密和定子电流信号,对各极下径向气隙磁密幅值进行归一化处理,并绘制雷达图,根据雷达图和比较相同定子电流幅值下健康电机和故障电机的各极下径向气隙磁密幅值的平均值,来诊断均匀退磁故障;利用空载各极下径向气隙磁密幅值的平均值计算故障程度。最后,仿真和实验结果均验证所提均匀退磁故障诊断方法的有效性。

按键式密码电子锁电路的设计

数字电路的设计在计算机、电子和自动化等专业中占据着非常重要的地位,另一方面,现代的教育理念要求加强对学生分析能力、实践动手能力和创新应用能力的培养。为了更好地将理论知识与实践结合起来,详细地阐述了利用集成芯片和门电路设计生活中常见的电子密码锁设计过程,包括核心器件触发器的选择、通过几种方案的比较确定最优设计方案、密码锁的工作过程及相关电路的设计。通过实验室实验验证,增强了学生对电路的感性认识,提高了学生的学习兴趣与效率。

基于d-q变换及WOA-LSTM的异步电机定子匝间短路故障诊断方法

为了实现对异步电机定子绕组匝间短路故障的可靠在线诊断,提出一种基于d-q变换及鲸鱼优化算法(WOA)优化的长短期记忆网络(LSTM)的故障诊断方法。通过理论推导可知,d-q变换可有效提取定子电流中的特征频谱数据。采用鲸鱼优化算法对长短期记忆网络中的3个关键参数进行优化,建立WOA-LSTM故障分类模型。为了验证基于d-q变换和WOA-LSTM故障诊断方法的有效性,分别以小波变换、快速傅里叶变换及d-q变换提取电流频谱数据作为输入数据集,以一台YE2-100L1-4型异步电机为实验对象进行实验验证。研究结果表明:相比于小波变换及快速傅里叶变换,采用d-q变换能更准确的提取出定子电流中的故障特征,更精确地反映电机故障状态,有助于提高故障分类准确率;相比于传统的LSTM算法,经WOA优化后的LSTM算法分类准确率可达98.3%,能可靠地实现不同程度匝间短路故障的诊断。

一种支持SoC数字电路老化及寿命的评估方法

使用Spice可靠性仿真技术和高温稳态寿命(HTOL)实验相结合的方法,研究不同的MOSFET器件组成的环振电路在持续翻转状态下,不同应力时间和应力电压对其寿命退化的影响。依据仿真结果和Power-Law模型建立数字电路的寿命预测理论模型。通过HTOL实验验证模型的准确性。结果表明,随着时间的增加,器件的寿命退化率逐渐增加,且随着时间的推移,寿命的变化率越来越小。随着应力电压的增加,器件的寿命退化率更快趋向于稳定。器件退化符合R-D模型,仿真结果与试验结果高度,进一步证实了本模型对SoC数字电路寿命预测的准确性。通过这种组合仿真和实验的方法,可以更加准确地评估数字电路的寿命,为芯片制造过程中的可靠性设计提供参考。

基于二维CNN与多源机电信息融合的同步电机转子匝间短路故障诊断方法

为提高同步电机转子绕组匝间短路故障的诊断准确率,以一台型号为SDF-9的一对极同步发电机为研究对象,提出了一种基于二维卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)与多源机电信息融合的匝间短路故障诊断方法。首先选取故障前后的定子环流、转子振动、定子振动信号为故障特征,采用信号-图像转换方法将一维时序信号转化为二维灰度图像。其次将处理后的图像分别作为二维CNN模型的前置输入进行训练。最后采用D-S证据理论将3种证据体的输出概率进行决策融合。结果表明:该方法消除了单一信号易受传感器故障及环境变化的影响,故障诊断准确率显著提高,并与其他传统故障诊断算法的诊断结果进行对比分析,验证了此方法的有效性。

激光3维成像线性焦平面探测器读出电路研究进展

激光焦平面探测器是一种新型的光电成像器件,它利用半导体内部载流子的雪崩倍增效应实现高速、高灵敏度、纳秒级时间分辨探测,用于凝视型激光3维成像系统。探测器主要分为线性和盖革两大类,其中线性模式探测器具有响应速度快、无死时间和后脉冲、可实现单脉冲瞬时成像等优点。首先介绍了在不同应用场景下,线性模式焦平面读出电路的两种架构并简述其原理,然后阐述像素单元的关键电路模块,比较了其优缺点,最后分析了两种减小行走误差的双阈值时刻鉴别方法。为相关领域的研究者提供了一些有益的参考和借鉴。

一种基于MIPI D-PHY物理层的高速比较器

基于MIPI D-PHY物理层传输协议,文章设计一种高速低功耗的自偏置比较器电路,并对电路进行理论分析和仿真验证。该高速比较器总体结构由二级运放构成:共栅极和共源极以及工作在线性区的NMOS管组成第1级放大结构;电流源作负载的四管运放组成第2级放大结构。差分信号通过NMOS源极进行输入,提升信号的共模电压接收范围。电路结构中无额外电流源偏置,提高数据传输速率的同时减小了功耗。基于SMIC 0.18μm CMOS工艺设计,采用1.8 V电压供电,仿真结果表明:高速比较器能准确接收低共模电平的差分信号,直流增益为37.4 dB,传输速率达到2.5 Gb/s,功耗达到326μW/(Gb/s),可以接收到差分信号的共模电平范围为30~330 mV。

基于d-q理论的双馈异步电机定子匝间短路故障诊断方法

为实现双馈异步电机定子绕组匝间短路的早期故障诊断,提出一种基于转子电流特征频率分量的故障诊断方法 .首先,通过分析故障后电机的电磁特性,得到故障后转子电流中会产生特征频率分量的结论 .然后,通过对转子单相电流进行特殊的相移构造出三相电流,并对该组电流进行d-q变换,利用理论推导证明d-q变换后的直流分量幅值能够反映特征谐波的大小,将直流分量作为故障特征量进行双馈异步电机匝间短路故障的诊断.最后,依据有限元法建立故障前后电机的仿真模型,对不同工况下故障特征量的变化进行研究.结果表明:基于d-q理论提取的故障特征量与定子绕组的短路匝数呈正相关,且在转速变化和电压不平衡时也可有效诊断出匝间短路故障;通过设置合理的故障阈值可实现对双馈异步电机定子绕组匝间短路故障的精确辨识.研究结果可以为电机绕组匝间短路故障诊断提供参考.

基于红外传感器的风电机组智能消防系统设计

现阶段风电机组负载大幅度增加,使得风电机组火灾事故频发,因此设计了一种基于红外传感器的风电机组智能消防系统。在红外传感器内部加设A/D转换电路,计算消防灭火装置内部填充药剂用量,完成系统硬件的设计。通过分析风电机组运行原理,确定机组的隐患部位,将其作为红外传感器和灭火装置的安装位置。利用红外传感器检测温度与烟雾浓度,判断其是否满足消防程序运行逻辑,以此完成智能消防系统软件设计。通过实验证明,与传统消防系统相比,所设计系统的复燃概率小,响应时间短,实际应用效果好。

汽车燃油泵控制电路故障自动化诊断系统设计

为缩小实际故障数据样本与原猜想数据样本之间的误差值水平,实现对电路故障行为的准确诊断,设计汽车燃油泵控制电路故障自动化诊断系统。以集成控制电路为核心,分别连接微处理器结构与A/D转换模块,完成自动化诊断系统的硬件执行环境搭建。根据故障指标取值结果,实施数值量的警限区域划分,再以此为基础,完成实际诊断模式判定,结合相关应用模块,实现汽车燃油泵控制电路故障自动化诊断系统的设计。实验结果表明,自动化诊断系统作用下,实际故障数据样本与原猜想数据样本之间的误差值水平可被控制在10%之内,对于已发生的汽车燃油泵控制电路故障行为能够做出准确诊断。

考虑高频损耗的ZPW-2000A轨道电路暂态响应分析

针对ZPW-2000A轨道电路高频损耗下暂态响应采用现有方法存在的计算难度大、耗时长的问题,提出在复频域内轨道电路接收端轨面电压的求解方法。首先,基于传输线理论,建立轨道电路传输线模型;其次,利用该模型及节点导纳法,得到节点导纳时域方程并对其进行拉普拉斯变换,考虑高频损耗后将复频域方程变换解耦,求得轨道电路接收端轨面电压复频域解;最后,采用傅里叶变换及Q-D算法,得到轨面电压时域解。在对求解方法进行验证的基础上,分析高频损耗、频率、分路电阻、调谐区状态和道床电阻等因素对轨道电路暂态响应的影响。结果表明:与时域有限差分法对比,求解方法的误差在8%以内,且计算耗时短;考虑高频损耗的轨道电路接收端轨面电压小于未考虑高频损耗;轨面电压降随分路电阻的增大而减小,而随道床电阻的增大而增大。求解方法可以准确、高效地分析高频损耗下ZPW-2000A轨道电路暂态响应,可为轨道电路的暂态响应分析提供理论参考。

电动汽车大功率直流快充充电桩充电模块的设计及性能测试

本文主要探究了大功率直流快充充电桩充电模块的软、硬件设计内容,并测试其基本性能。硬件方面包括检测电路设计、驱动电路设计;软件方面包括主控制程序设计、A/D中断服务程序设计、数字PI调节程序设计。随后按照设计方案组建了直流充电模块的样机,设定输出功率、输出电压后,测试样机在不同状态下的电压纹波波形,以及工作效率和输出外特性。结果表明,本文设计的充电模块输出电压较为稳定,在负载突变时能够发挥自动均压功能,在充电模块突然短路后可以实现短路保护,符合设计预期。

高速MEMS开关长时间实时监测系统设计

为了监测射频MEMS开关的工作状态,设计了一种基于FPGA复原波形计数技术的长时间工作状态监测系统。该系统由驱动和检测两部分构成:对于驱动电压比较高的MEMS芯片设计了可调的高压驱动电路,电压可调范围在40_(Vpp)~110_(Vpp)之间连续变化;通过高压驱动控制射频MEMS器件的通断,将通过的射频信号调理采集并通过阈值判定开关通断的有效性。该系统达到了实时监测射频MEMS开关工作状态的目的,另一方面,在长时间连续工作条件下,监测系统的计数功能可实现对开关寿命的测试。

AM10_(3)S-Ⅱ型中波发射机A/D转换电路原理剖析

AM10_(3)S-Ⅱ型DAM中波发射机是在哈里斯DAM中波发射机基础上的改进型产品,发射机采用数字调制技术,具有工作效率高、保护功能完善、工作性能稳定的特点。其中模数转换(A/D)电路为数字音频处理部分核心电路,其作用是将模拟信号转化为数字信号,为数字调制电路提供数字调制信号。文章对AM10_(3)S-Ⅱ型DAM中波发射机A/D转换电路组成、工作原理进行了详细论述,为技术维护人员的理论学习和实践工作提供参考。

基于数字式控制DC-DC开关的通信电源设计

为提高通信电源效率,使设计的通信电源满足其投产使用后的功率需求,基于数字式控制DC-DC开关,开展通信电源设计方法的研究。计算电源的固定工作周期与电源降压转换器的输出电压,完成基于数字式控制DC-DC开关的电源降压转换器设计;采用减小磁芯体积的方式,优化通信电源磁芯的选择,引进面积乘积法(Area Product,AP),计算通信电源磁芯的截面面积,以此完成通信电源磁芯选择与匝数计算;根据通信电源的作业范围,主动调整供电电压电路节点分布,以此为依据,进行电源数字/模拟(Digital-to-Analog,A/D)电路与串口的通信设计。通过实验证明:所提出通信电源设计方法的应用效果良好,可以在确保通信电源输出功率符合要求的同时,使通信电源的效率在90%以上,通过此种方式,发挥出通信电源在实际应用中的更高价值与效能。

基于量子元胞自动机的5输入择多门设计与应用

随着量子元胞自动机(quantum-dot cellular automata,QCA)电路复杂度不断上升,传统的3输入择多门逐渐无法满足现有的需求.为了在减少QCA电路的逻辑深度的同时降低开销,提出一种5输入择多门以实现高效的单层QCA电路.首先将输入元胞进行分散排列,通过中间元胞相连,保证5输入择多门的逻辑正确性;然后根据元胞电子间库仑作用力确定输出元胞的位置,构造出一种低功耗的5输入择多门;最后基于所提出的择多门设计一种D触发器,其具有低复杂度和低开销等特点.采用QCADesigner和QCADesigner-E工具对所提设计的功能、性能和功耗进行评估,结果表明,与现有的结构相比,所提出的5输入择多门不仅总功耗平均减少约57%,而且实现了高极化的输出;所提出的触发器总功耗减少约78%,复杂性、面积和延迟分别降低约35%,28%和28%.

高精度A/D采样电路的干扰分析与电路设计

分析了A/D采样电路的特点及干扰形式,总结了高精度A/D采样电路的PCB设计规则,完整设计了一个基于CPLD和ADS7809的高精度A/D采样电路,应用结果表明,该高精度采样电路板抗干扰能力强,工作稳定,采样精度符合设计要求。

雷电流自动监测系统

该系统主要由 Rogowski线圈、高速 A/ D采样电路、个人计算机组成 ,它能够随时自动地记录并保存通过避雷器接地线上的雷电流波形 ,并对所采集到的数据进行处理 。

中国航天专用集成电路实现途径研究

分析比较了现有的专用集成电路 (ASIC)实现途径及其特点 ;详细阐述了中国航天ASIC的需求特点 ;分析中国国内通过不同途径实现航天ASIC的可行性 ,提出了适合于中国航天的ASIC实现途径和ASIC发展策略。就中国开发航天ASIC面临的几个主要问题 。

HX_(D)1G型机车DC 600 V列车供电装置优化设计

现有HX_(D)1G型机车DC 600 V列车供电装置电路拓扑结构的输出电流波动大,会对后端的客车负载造成一定的影响,为此文章介绍了HX_(D)1G型机车DC 600 V列车供电装置的电路结构,并对其谐波电流的形成原因进行了分析,提出在列车供电装置输出端增加直流滤波电感的优化方案。经试验验证,该方案优化后的列车供电装置可满足机车供电需求。