基于低压直流断路器的机械故障机理分析与特征提取技术研究

直流断路器是轨道交通直流牵引供电系统的核心保护设备,是直流供电系统安全运行的保证,确保其稳定运行至关重要。文中针对直流牵引断路器机械结构特点,进行了断路器机械故障模拟实验,选取分合闸线圈电流及振动信号作为监测物理量,研究其机械故障机理与特征提取方法。研制信号采集硬件装置,搭建直流断路器机械故障模拟实验平台,模拟6种常见的机械故障。采集不同故障下的线圈电流及振动信号进行特征提取后进行故障机理分析,为低压直流断路器机械故障诊断提供理论支撑。

一种面向PUF的模糊提取器设计与实现

基于SRAM等方案实现的物理不可克隆函数(PUF)易于受电压变化、热噪声等环境因素影响,存在可复现性较差的内在缺点,因此极大限制了其在密码和通信等领域的应用。借助BCH码的精确纠错译码特性,设计了一种具有大纠错容量的模糊提取器,用于实现SRAM原始数据的重建。搭载本设计的SRAM PUF芯片在华虹宏力0.11μm CMOS平台制造,模糊提取器部分消耗面积为306267μm 2,搭载的本源BCH码具有127 bit的码长和27 bit的纠错能力,满足PUF的实际应用需求。

振动信号特征提取下的高压断路器可控开断运行故障检测方法

高压断路器是电力系统中重要的高压开关设备,其主要通过对电路的开断和闭合来实现对电力系统的控制与保护。但在高压断路器开断运行过程中会产生机械冲击,当冲击过大时引发的机械振动容易导致机械故障,从而影响高压断路器自身的机械状态,严重时会破坏电力系统的稳定和安全,为此,研究振动信号特征提取下的高压断路器可控开断运行故障检测方法。采用小波变换技术细化分析高压断路器振动信号,在递归分解的方式下提取可控开断运行过程中的振动信号特征。通过提取的信号特征建立数据集合,以属性定义构建区分矩阵,利用属性约束关系划分振动信号特征相空间。根据振动信号不同特征所处的相空间,在各自相空间内对高压断路器开断运行的故障信号进行重构。在信号重构后获取对应相位关系,检测高压断路器可控开断运行故障,实现检测方法设计。实验结果表明:选择不同的开断运行故障类型作为测试对象,在混合所有类型故障后新方法能够实现较高的检测正确率,具有应用价值。

高压断路器机械特性振动信号特征提取和故障诊断方法研究

针对高压断路器机械振动信号,在正常状态、分闸弹簧单根脱落状态和操作及传动机构卡涩状态下,采用模糊C聚类分析算法比较短时傅里叶变换、小波包能量熵和希尔伯特—黄变换3种特征提取方法的分类性能,提出了基于相关向量机理论的断路器机械特性故障诊断方法,搭建了数据采集系统,研究了断路器机械特性不同状态下信号特征值的变化规律,并通过实验证明了特征提取和故障诊断方法的有效性。

组织破碎提取法及闪式提取器的研究进展及应用

随着中药现代化技术的不断发展,运用现代科学技术和方法探讨中药材的提取、分离取得了一定的成果,为中药新药研制提供了有力的手段[1]。在中草药研究的过程中,提取技术是作为整个中药材研究中的的重要环节,提取能否成功直接影响着后期实验的进行和药物的最终疗效,而提取的时间、温度、溶剂对中药材的有效成分的提取及有效率等有着重大的影响。

同步参考坐标法和正、负序基波提取器在电流检测中的比较

简述正、负序基波提取器基本原理,提出无功、谐波和负序电流检测的2种方法,即改进同步参考坐标法和基于正、负序基波提取器的检测方法。改进同步参考坐标法通过对电网正序基波电压矢量的同步旋转跟踪,可以省去锁相环及三角函数的计算;基于正、负序基波提取器的检测方法则可以进一步省去α-β坐标系变换到d-q坐标系及其反变换的计算。仿真与实验结果表明:采用这2种检测算法都能准确地检测电网中的无功、谐波和负序电流;基于正序基波提取器的检测算法比改进同步参考坐标法的实时性更高。

固体载体型元素提取器研制

基于地电化学方法的发展状况及存在问题,分析了地电化学方法的技术改进思想及思路,研制了使用固体材料作为载体物质的"固体载体型元素提取器"。该装置具有轻便、实用、可操作性强、工作效率高等特点,已初步具备规模化应用推广条件。

用离心萃取器连续逆流提取氢化可的松的研究

采用环隙式离心萃取器进行了提取氢化可的松的研究。用醋酸丁酯从发酵液中萃取氢化可的松 ,其传质过程受扩散因素控制 ,且分配系数随平衡水相浓度的增大而增大。开发了用环隙式离心萃取器连续逆流提取氢化可的松的工艺流程 ,当转速为 340 0～ 380 0r/min ,总流量为 40～ 75mL/min ,V(O ,有机相 )∶V(A ,水相 )为 (0 35～ 0 42 )∶1 0 0时 ,氢化可的松的萃取率为91 0 8%～ 93 16 % ,而厂家现行生产工艺采用的V(O)∶V(A)是 0 7∶1 0 ,氢化可的松的萃取率为90 %。因而 ,新工艺提高了氢化可的松的萃取率 。

适用于星敏感器的局部星像提取方法

提出了一种局部区域提取星像的算法。该算法采用星跟踪方法提取已知恒星星像坐标,根据这些已知恒星信息在星图中适当范围内提取未知恒星星像坐标并且识别这些未知恒星。对该算法进行了观星测试和在轨验证,实验结果表明:提取星像坐标时只须扫描星图的45%,从而提高了数据更新率;识别未知恒星时由全天球变为整个天球的0.3%,从而提高了识别率。

基于振电结合的高压断路器特征提取及分类方法研究

为了对高压断路器操作机构的工作状态进行较准确的评估,提高高压断路器机构的运行稳定性,提出了一种基于振动信号与电流信号结合的高压断路器信号特征提取和分类方法。首先通过对高压断路器分合闸线圈电流信号和振动信号的机理分析,提出利用时间节点参数作为特征向量,然后采用曲线斜率方法提取电流信号时间参数,利用基于短时能量的双门限法提取振动事件的时间参数,将两者的参数作为模式识别的特征向量。最后通过支持向量机(Support Vector Machine, SVM)分类结果表明:线圈电流曲线与振动信号相结合能够准确而全面地反映操作机构的运行状况,利用SVM可以快速准确的判断操作机构的故障类型,对于断路器的故障诊断和检修维护具有重要的意义。

植物组织破碎提取法及闪式提取器的创制与实践

本文在对中药提取的原理与实现过程进行深刻剖析的基础上,首次对组织破碎提取法的基本原理、实现过程、闪式提取器的构造及八大优势和应用实践进行了系统论述。用十余年的实践过程证明,闪式提取器集粉碎、浸泡、搅拌、振动等技术优势于一体,使完成一次提取只需数秒至数十秒间,仅为常规回流提取的数十至数百分之一,不但避免了不耐热成分的破坏,且收率高,操作简便,有利环保等。

基于VMD和样本熵的高压断路器故障特征提取及分类

提出了一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和样本熵的高压断路器振动信号的特征向量提取方法,并采用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)对故障类型进行识别。将断路器振动信号进行滤波处理,对信号进行变分模态分解,利用分解得到的固有模态函数分量(Intrinsic Mode Function,IMF)表征断路器各个振动事件,计算其样本熵作为特征向量,利用SVM对断路器不同运行状态进行分类识别。仿真信号表明,VMD对于处理瞬态非周期性的振动信号具有优越的分解特性。利用该方法在实验室条件下对四类故障状态进行特征提取和识别,对比结果表明应用该方法能有效提取高压断路器的故障特征并准确地识别出故障类型。

半自动液氮提取器的制作与应用

介绍一种自制的半自动液氮提取器,该提取器制作成本低廉,操作简单,并可以避免治疗过程中提取液氮时液氮的大量挥发,从而可以减少资源浪费,降低治疗成本。

基于控制回路的断路器永磁机构故障特征提取方法

为了识别高压断路器故障模式并提取其故障特征,文中以ZNY1-10(6)/630-12.5型高压断路器永磁操作机构为研究对象,分析了断路器分合闸时操作机构的动作过程,在此基础上模拟了操作机构供电电压异常、分合闸线圈老化、触头及连杆机构卡涩、储能电容故障、辅助开关失效5种常见故障,选择控制回路中分合闸线圈电流和电容电压做为监测信号,确定并提取了对应特征量。提出了一种基于模糊理论的断路器故障特征提取算法,获得了故障与特征量变化的对应关系,实现对故障的区分、归类并达到辨识的目的,为高压断路器故障诊断及寿命评估提供了判断依据。

基于能量轨迹熵的高压断路器操动机构状态特征提取方法

断路器操动过程伴生的振动信号在能量释放促使动静触头强烈冲击下呈现非平稳的震荡衰减过程。提出一种基于能量轨迹熵的高压断路器操动机构状态特征提取方法。首先,利用谱形态变分模态分解联合快速奇异值分解方法对振动信号降噪处理,并进行小波分解与重构。然后,将重构信号的“簇状”瞬时、瞬频能量波形由旋转因子在极坐标子网格区域进行发散处理,定义能量轨迹熵用于挖掘断路器操动过程能量释放过程的细微变化。通过瞬时、瞬频能量轨迹熵特征,精准捕捉振动信号的瞬态能量特性。最后,通过采用不同识别模型的对比分析,试验表明基于能量轨迹熵特征的支持向量机模型具有较高的识别准确率,达到98.33%,为断路器操动机构状态特征提取提供了一种新方法。

一种新型植物螺旋挤压提取器

在分析植物提取的微观过程基础上,通过应用螺旋输送与挤压原理,对植物目标成分进行挤压提取的实现方法进行了研究,提出了螺旋挤压提取设备的结构、功能及主要部件的设计思路。

往复流多孔介质燃烧换热器热量提取的数值研究

通过一维双温模型,研究多孔介质中的燃烧特性和换热器的热量提取。预测的气体和固体温度曲线基本上为M型分布。数值结果表明,在往复流多孔介质燃烧器系统中,甲烷的贫可燃极限可以扩展到当量比0.15。当换热器的长度从6mm增大到14mm时,热效率由0.39增加到0.61。随着换热器长度和当量比的增大,热量提取效率增大。

索氏提取器的起源与发展

本文对索氏提取器的历史沿革做了回顾,简要介绍了该仪器的基本原理,对其优缺点进行了分析归纳,分类总结了一个多世纪来各国学者对索氏提取器的改进成果,提出了将来的改进方向。

毛细管柱-气相色谱法测定中药膏药中樟脑、薄荷脑、龙脑及异龙脑含量--应用一种改进型索氏提取器

用毛细管柱气相色谱法测定了中药膏药中樟脑、薄荷脑、龙脑及异龙脑的含量。应用一种改进型的索氏提取器和丙酮作为溶剂从膏药样品中提取上述4种组分。试验结果显示:此种改进的提取器的提取效率高于未改进的提取器约40%,从丙酮提取液中分取一定量的试液进行气相色谱测定,用纯萘作内标,测得上述4种化合物的线性范围依次为21.28～1.915×103,26.02～2.342×103,7.9～7.11×102,4.42～397.8mg.L-1,分别做了回收试验和精密度试验,测得回收率在92.1%～99.5%之间,相对标准偏差(n=7)在1.1%～3.5%之间。

柔性直流电网用混合式高压直流断路器特征参数提取及应用

在半桥型模块化多电平换流器联合混合式高压直流断路器构建的柔性直流电网中，直流断路器特征参数与直流系统配置参数之间存在紧密关联。特征参数是系统能力投射到断路器上的外在表现，一方面反映系统的出力水平，另一方面反映断路器承受最苛刻整机应力能力。特征参数提取是实现混合式高压直流断路器在柔性直流电网中工程应用的理论基础。该文在对混合式高压直流断路器应用、原理、工况理论分析的基础上，提取混合式高压直流断路器五种特征参数，并揭示各参数之间的数学联系，论证各特征参数的具体影响。建立的系统级混合式高压直流断路器PSCAD／EMTDC运行数字仿真电路验证了特征参数提取与其影响效果的正确性。实施的200kV断路器整机分断试验结果验证仿真电路和数学分析的准确性。该文结论能够有效指导混合式高压直流断路器的设计与应用。