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Analysis and design of excitation system in homopolar inductor machine
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作者 Fu Xinghe Fu Xiangda +1 位作者 Xu Yutian He Hang 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 2020年第2期163-169,共7页
The excitation system of the homopolar inductor machine(HIM)is analyzed and designed to establish the design approach and evaluation criteria of the excitation system.The finite element method is used to calculate the... The excitation system of the homopolar inductor machine(HIM)is analyzed and designed to establish the design approach and evaluation criteria of the excitation system.The finite element method is used to calculate the three-dimensional electromagnetic field in the HIM,and the distribution and characteristics of the magnetic field are described.The analytical method is applied to investigate the design process of the excitation winding.The ratio of the axial length of the armature winding to the excitation winding and the ratio of the axial length of the working air-gap to the non-working air-gap are investigated by the numerical calculation method.A prototype HIM is designed and manufactured,and some experiments are implemented to verify the correctness of the theoretical analysis and numerical calculation results.The research results show that the established design method of the excitation winding is practical and feasible.Under the conditions of constant excitation magnetomotive force or constant excitation power,the optimum range of the axial length ratio of the armature winding and the excitation winding is 0.45 to 0.5.The optimal axial length of the non-working air-gap can be determined by the ratio of the stator inner diameter and pole-pairs. 展开更多
关键词 homopolar inductor machine excitation system exciting coil axial length ratio
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Electromagnetic-thermal Coupled Analyses and Joint Optimisation of Electrically-excited Flux-switching Linear Machines
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作者 Hui Wen Yufei Wang +3 位作者 Yuting Zheng Wen Zeng Xiao Qu Jiongjiong Cai 《CES Transactions on Electrical Machines and Systems》 CSCD 2022年第4期368-377,共10页
Electrically-excited flux-switching machines are advantageous in simple and reliable structure,good speed control performance,low cost,etc.,so they have arouse wide concerns from new energy field.However,they have muc... Electrically-excited flux-switching machines are advantageous in simple and reliable structure,good speed control performance,low cost,etc.,so they have arouse wide concerns from new energy field.However,they have much lower torque density/thrust density compared with the same type PM machines.To overcome this challenge,electromagnetic-thermal coupled analysis is carried out with respect to water-cooled electrically-excited flux-switching linear machines(EEFSLM).The simulation results indicate that the conventional fixed copper loss method(FCLM)is no longer suitable for high thrust density design,since it is unable to consider the strong coupling between the electromagnetic and thermal performance.Hence,a multi-step electromagnetic-thermal joint optimisation method is proposed,which first ensures the consistency between the electromagnetic and thermal modelling and then considers the effect of different field/armature coil sizes.By using the proposed joint optimisation method,it is found that the combination of relatively large size of field coil and relatively low field copper loss is favourable for achieving high thrust force for the current EEFSLM design.Moreover,the thrust force is raised by 13-15%compared with using the FCLM.The electromagnetic and thermal performance of the EEFSLM is validated by the prototype test. 展开更多
关键词 Electrically-excited flux-switching linear machine(EEFSLM) Thrust density Electromagnetic-thermal coupled analysis Joint optimisation coil size copper loss
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Design of Online Vision Detection System for Stator Winding Coil
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作者 李艳 李芮 徐洋 《Journal of Donghua University(English Edition)》 CAS 2023年第6期639-648,共10页
The quality of the stator winding coil directly affects the performance of the motor.A dual-camera online machine vision detection method to detect whether the coil leads and winding regions were qualified was designe... The quality of the stator winding coil directly affects the performance of the motor.A dual-camera online machine vision detection method to detect whether the coil leads and winding regions were qualified was designed.A vision detection platform was designed to capture individual winding images,and an image processing algorithm was used for image pre-processing,template matching and positioning of the coil lead area to set up a coordinate system.After eliminating image noise by Blob analysis,the improved Canny algorithm was used to detect the location of the coil lead paint stripped region,and the time was reduced by about half compared to the Canny algorithm.The coil winding region was trained with the ShuffleNet V2-YOLOv5s model for the dataset,and the detect file was converted to the Open Neural Network Exchange(ONNX)model for the detection of winding cross features with an average accuracy of 99.0%.The software interface of the detection system was designed to perform qualified discrimination tests on the workpieces,and the detection data were recorded and statistically analyzed.The results showed that the stator winding coil qualified discrimination accuracy reached 96.2%,and the average detection time of a single workpiece was about 300 ms,while YOLOv5s took less than 30 ms. 展开更多
关键词 machine vision online detection V2-YOLOv5s model Canny algorithm stator winding coil
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农业自动卷管机设计与试验
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作者 刘港 韦锦 +1 位作者 张婷婷 熊继芬 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第10期79-82,88,共5页
为了解决农业喷灌作业过程中通过人工收放水管存在效率低下、劳动强度大的问题,设计了一种由导向机构、收放管机构、排管机构及控制系统组成的自走式农业自动卷管机,提出了基于步进电机的精密排管系统以及基于增量式PID的恒张力收放管... 为了解决农业喷灌作业过程中通过人工收放水管存在效率低下、劳动强度大的问题,设计了一种由导向机构、收放管机构、排管机构及控制系统组成的自走式农业自动卷管机,提出了基于步进电机的精密排管系统以及基于增量式PID的恒张力收放管控制方法,开发了自动卷管机实物样机。样机试验结果表明:自动卷管机的排管效果良好,能够适应多种管径的水管且水管排列整齐紧密;卷管机的恒张力控制性能良好,在4.0km/h小时车速工况下,水管张力的最大相对误差为7.7%;在(0~4.0)km/h速度阶变工况下水管张力的最大相对误差为15.3%,收放管的速度能够自适应车速变化,水管的张力始终处于合理范围内。 展开更多
关键词 喷灌 卷管机 自动排管 恒定张力 PID 步进电机
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线圈电势求取过程中两种标注方法的比较
5
作者 程小华 《防爆电机》 2024年第1期6-7,14,共3页
比较了线圈电势求取过程中标注电势的两种方法,指出正向旁边标注电势的瞬时值是恰当的,标注电势的相量是不恰当的。详细摘要请见结语。
关键词 交流电机 绕组 线圈 电动势 电路 相量 瞬时值 正方向
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基于差模开关振荡的变频电机绕组相端绝缘状态特征提取与解耦 被引量:1
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作者 李豪 刘静宇 +1 位作者 向大为 顾奕 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1608-1617,I0030,共11页
变频电机相端绝缘受脉冲宽度调制高频开关暂态过电压冲击易发生劣化。利用开关振荡谐振效应可望灵敏感知相端绝缘状态的微弱变化,但绝缘状态特征存在多因素高频耦合的问题。为此,该文提出一种基于差模开关振荡的相端绝缘状态特征提取与... 变频电机相端绝缘受脉冲宽度调制高频开关暂态过电压冲击易发生劣化。利用开关振荡谐振效应可望灵敏感知相端绝缘状态的微弱变化,但绝缘状态特征存在多因素高频耦合的问题。为此,该文提出一种基于差模开关振荡的相端绝缘状态特征提取与解耦方法。首先,通过分析变频电机系统开关振荡主导模态,选择高频差模开关振荡作为敏感模态,解耦逆变器功率器件分布电容的影响;然后,通过变分模态分解算法提取多模态开关振荡中的差模频率特征,解耦暂态运行工况下功率器件动态开关时间的影响。最后,利用逆变器侧和电机侧差模开关振荡电流幅值比特征,解耦电缆高频分布参数的影响。在380V/3kW永磁电机变频驱动系统中验证所提方法的有效性,结果表明,所提方法能够灵敏反映电机相端绝缘状态的微弱变化,可以有效解耦逆变器、电缆、运行工况等因素的影响。 展开更多
关键词 变频电机 绕组绝缘 开关振荡 特征提取 解耦
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青贮机铁磁性金属异物智能检测报警系统
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作者 张庆 李洋 +2 位作者 尤泳 王德成 惠云婷 《智慧农业(中英文)》 CSCD 2024年第1期111-122,共12页
[目的/意义]青贮机作业时,田间遗落的铁丝等铁磁性金属异物如果混入其喂入系统,将会对青贮机的关键零部件和牲畜脏器造成严重损伤。为了确保青贮机在田间作业时能准确、高效地检测出金属异物,本研究开发了一套性能优良的金属探测系统。... [目的/意义]青贮机作业时,田间遗落的铁丝等铁磁性金属异物如果混入其喂入系统,将会对青贮机的关键零部件和牲畜脏器造成严重损伤。为了确保青贮机在田间作业时能准确、高效地检测出金属异物,本研究开发了一套性能优良的金属探测系统。[方法]首先分析了青贮机金属检测原理,然后对平面螺旋线圈与圆柱线圈进行了仿真计算,选择平面螺旋线圈作为研究对象,通过使用非支配排序遗传算法(Nondominated Sorting Genetic Algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)结合有限元仿真分析的方式,确定了线圈的线径、内径、外径、层数以及频率,并对弯曲线圈与未弯曲线圈以及阵列线圈进行了仿真计算。最后进行了系统集成,搭建了青贮机模拟试验台进行了模拟试验。[结果和讨论]仿真分析结果显示,平面螺旋线圈磁通密度模变化范围明显大于圆柱线圈,且其电感灵敏度、电阻灵敏度和被测物涡流损耗要明显高于圆柱线圈;另一方面,平面线圈弯曲后电感灵敏度、电阻灵敏度大幅度提高,有利于增强探测线圈的响应度。通过模拟台架试验,验证了该金属探测系统在探测距离小于70mm,对直径0.6 mm、长度20 mm铁丝报警率达到100%,且经过计算,系统响应时间为0.105 0 s,小于安全运输时间,系统可以在金属物到达切碎系统前及时停止。[结论]本研究设计出了一套青贮机金属异物探测系统,提出了一套金属探测线圈的优化方法,并开发了相应的金属探测软硬件系统,通过试验验证了金属探测系统的功能,为青贮机安全运行提供了有力技术支撑。 展开更多
关键词 青贮机 金属探测系统 电磁感应 平面螺旋线圈 非支配排序遗传算法 有限元仿真
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水平上调式三辊卷板机卷圆成形控制系统设计
8
作者 黎仕 钱应平 +2 位作者 薛杭 匡佳维 方文康 《机床与液压》 北大核心 2024年第10期104-109,共6页
针对目前三辊卷板机由于液压系统驱动导致的定位精度低、卷圆精度不高、运行过程不稳定等问题,在三辊卷圆成形工艺及水平上调式三辊卷板机结构的基础上,建立下辊上升量与卷制半径、板材厚度与材料属性之间的数学模型。利用该数学模型及... 针对目前三辊卷板机由于液压系统驱动导致的定位精度低、卷圆精度不高、运行过程不稳定等问题,在三辊卷圆成形工艺及水平上调式三辊卷板机结构的基础上,建立下辊上升量与卷制半径、板材厚度与材料属性之间的数学模型。利用该数学模型及光栅尺反馈的下辊位置,建立了下辊定位闭环系统,开发了以西门子S7-1200为主控制器的控制系统。试验结果证明:该控制系统实现了对下辊定位的精确控制,通过伺服电机驱动下辊升降提高了卷圆的成形精度及工作效率。 展开更多
关键词 三辊卷板机 数学模型 成形精度 控制系统
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基于随动支撑头的薄壁件加工优化
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作者 田晋嘉 石龙 李洲龙 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第11期1-6,12,共7页
针对航空航天大型薄壁零件加工过程易发生变形和颤振的特点,设计开发了基于音圈电机驱动的刚柔多点随动支撑头,该支撑头在抑振的同时可以保证壁厚误差。首先,采用ANSYS对薄壁件进行了模态分析与动力学分析并确定最佳预推位移;其次,通过... 针对航空航天大型薄壁零件加工过程易发生变形和颤振的特点,设计开发了基于音圈电机驱动的刚柔多点随动支撑头,该支撑头在抑振的同时可以保证壁厚误差。首先,采用ANSYS对薄壁件进行了模态分析与动力学分析并确定最佳预推位移;其次,通过模态实验以及铣削加工试验对最佳预推位移及其抑振效果进行验证;同时,采用自抗扰控制器(ADRC)控制音圈电机实时轴向伸缩调节使得加工过程中的轴向切深始终保持一致。结果表明,该支撑头可以有效降低薄壁件的振动且最佳预推位移为1 mm;同时,该支撑头可以控制轴向切深在加工过程中始终保持一致,同时可以将振动抑制在±5μm范围内。 展开更多
关键词 音圈电机 薄壁件 颤振抑制 机器人加工 支撑头
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一种四层箔带叠并绕线圈绕制机的结构设计
10
作者 闫超虎 李彦虎 党敏杰 《变压器》 2024年第10期16-19,共4页
目前常规箔式绕线机只能满足线圈单层箔带绕制、双层箔带叠绕以及单层箔带并绕,随着变压器行业和新能源行业的快速发展,仅仅单双层箔绕设备已无法满足低压箔绕的工艺要求,本文作者提出了一种四层箔带叠并绕线圈绕制机的方案,可同时控制... 目前常规箔式绕线机只能满足线圈单层箔带绕制、双层箔带叠绕以及单层箔带并绕,随着变压器行业和新能源行业的快速发展,仅仅单双层箔绕设备已无法满足低压箔绕的工艺要求,本文作者提出了一种四层箔带叠并绕线圈绕制机的方案,可同时控制四个开卷机同时开卷,将各自的箔带通入机架内的传递通道进行对中调整,通过四个开卷机联合使用在满足常规的单层箔带绕制、双层箔带叠绕和单层并绕绕制形式的前提下,同时也可满足双层并绕和双层叠绕的线圈绕制以及三层或四层箔带叠绕线圈绕制要求,为变压器行业线圈制造提供可靠的电工设备。 展开更多
关键词 箔带 变压器 叠绕线圈 绕制机
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机器视觉在烟用卷接设备的应用
11
作者 于勇 张哲 +2 位作者 薛立刚 王生飞 王正灿 《电工技术》 2024年第S01期4-5,12,共3页
机器视觉技术的快速发展为自动化生产提供了保障,消费者产品质量意识的提高对烟草制品的生产提出了更高的要求。介绍了一种机器视觉技术在烟用卷接设备中的应用,研究结果表明机器视觉技术可有效提升烟支产品优质品率,提高生产效率,降低... 机器视觉技术的快速发展为自动化生产提供了保障,消费者产品质量意识的提高对烟草制品的生产提出了更高的要求。介绍了一种机器视觉技术在烟用卷接设备中的应用,研究结果表明机器视觉技术可有效提升烟支产品优质品率,提高生产效率,降低操作工劳动强度。 展开更多
关键词 机器视觉 烟支 外观检测 卷接机组
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基于PLC绕线机控制系统设计 被引量:10
12
作者 杨涛 王启江 +1 位作者 康海霞 高殿斌 《组合机床与自动化加工技术》 2005年第8期58-59,共2页
文章介绍了一种基于PLC控制的绕线系统。采用PLC接收控制信号和驱动执行机构,分析了由可编程控制器为核心的控制系统硬件结构以及PLC的控制程序设计。使绕线机缠绕细微漆包线控制准确、稳定。同时利用触摸屏提供了友好的人机界面,实现... 文章介绍了一种基于PLC控制的绕线系统。采用PLC接收控制信号和驱动执行机构,分析了由可编程控制器为核心的控制系统硬件结构以及PLC的控制程序设计。使绕线机缠绕细微漆包线控制准确、稳定。同时利用触摸屏提供了友好的人机界面,实现了绕线工艺的柔性化,工艺参数修改方便;实践证明,上述控制系统应用于绕线机具有操作简单,运行可靠,自动化程度高等优点。 展开更多
关键词 绕线机 可编程控制器(PLC) 控制系统
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直升机式航空时间域电磁法全波收录 被引量:10
13
作者 王世隆 林君 +3 位作者 王言章 随阳轶 孟慧 刘丽敏 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期776-781,共6页
针对同轴共面线圈装置中大发射磁矩与全波收录方式难以共存的问题,采用补偿线圈减弱一次感应磁场的方法,结合系统所需高精度、长时间连续采集的特点、利用状态机和多任务操作的关键技术,研发了以面向仪器系统的PCI扩展为核心的全波收录... 针对同轴共面线圈装置中大发射磁矩与全波收录方式难以共存的问题,采用补偿线圈减弱一次感应磁场的方法,结合系统所需高精度、长时间连续采集的特点、利用状态机和多任务操作的关键技术,研发了以面向仪器系统的PCI扩展为核心的全波收录系统。实验表明系统稳定可靠,为方法研究提供了实践平台,为无人机和半航空电磁探测仪器的研发提供了参考。 展开更多
关键词 自动控制技术 航空电磁法 补偿线圈 面向仪器系统的PCI扩展 状态机 多任务操作
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平面磁力研磨电磁感应器的设计计算 被引量:12
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作者 贾向义 陈敏 宋燕飞 《沈阳大学学报》 CAS 2001年第4期61-63,共3页
本文讨论了平面磁力研磨电磁感应器的设计计算问题 ,用磁场分割法计算电磁线圈的磁动势。
关键词 磁力研磨 电磁感应器 电磁线圈 磁动势 磁场分割法 磁场力 设计
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连续油管疲劳试验机设计与疲劳寿命试验 被引量:17
15
作者 毕宗岳 张晓峰 +1 位作者 张万鹏 井晓天 《理化检验(物理分册)》 CAS 2012年第2期79-82,共4页
采用自主设计研制的首台国产连续管弯曲疲劳试验机,对某国产CT80钢级连续油管进行疲劳试验,并对影响连续油管低周疲劳寿命的各种因素进行了研究。结果表明:增加连续油管的壁厚、减小连续油管的外径、提高连续油管的屈服强度、减小管内... 采用自主设计研制的首台国产连续管弯曲疲劳试验机,对某国产CT80钢级连续油管进行疲劳试验,并对影响连续油管低周疲劳寿命的各种因素进行了研究。结果表明:增加连续油管的壁厚、减小连续油管的外径、提高连续油管的屈服强度、减小管内压力、减少管体表面损伤以及提高连续油管焊接质量均能显著提高连续油管的弯曲疲劳寿命; 展开更多
关键词 连续油管 疲劳寿命 疲劳试验机
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不等匝线圈转子结构的无刷双馈电机研究 被引量:33
16
作者 熊飞 王雪帆 程源 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第36期82-88,10,共7页
无刷双馈电机转子谐波含量大,导致电机损耗大、效率低,制约了其工业应用。为了解决这个问题,运用绕组齿谐波原理和正弦绕组原理,提出一种采用不等匝线圈设计转子结构的无刷双馈电机,并结合设计实例进行了详细分析。这种新结构能有效提... 无刷双馈电机转子谐波含量大,导致电机损耗大、效率低,制约了其工业应用。为了解决这个问题,运用绕组齿谐波原理和正弦绕组原理,提出一种采用不等匝线圈设计转子结构的无刷双馈电机,并结合设计实例进行了详细分析。这种新结构能有效提高转子绕组在两种不同极对数下的导体利用率,并减少其它谐波含量。通过建模仿真和样机实验验证了结构设计的正确性。样机实验结果表明,不等匝线圈转子结构的无刷双馈电机能克服传统无刷双馈电机存在导体利用率低、谐波含量大的问题,具有良好的性能指标。 展开更多
关键词 无刷双馈电机 转子 齿谐波 正弦绕组 不等匝线圈
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磁性研磨加工的磁路及电磁线圈计算 被引量:6
17
作者 申奎东 张国泽 +1 位作者 陈敏 孙学礼 《煤矿机械》 北大核心 2004年第1期25-27,共3页
介绍磁性研磨加工的磁路结构 ,磁路及线圈的计算 ,用磁路解析法计算磁路磁势 ,计算了电磁线圈的有关电气参数。讨论了磁路结构与电磁参数之间的关系 ,并用电压线圈法计算了电磁感应线圈的电气参数。
关键词 磁性研磨 线圈 磁路 计算
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两轴伺服控制的绕线机系统 被引量:13
18
作者 刘洪玮 郭吉丰 +1 位作者 孙云云 任军军 《电气传动》 北大核心 2010年第9期9-12,共4页
介绍了一种基于交流伺服控制的绕线机系统,该系统主要由DSP TMS320LF2407、高性能运动控制芯片IRMCK201和步进驱动构成,详细描述了硬件实现和软件设计流程。研制的系统具有低速平稳、定位迅速准确,速度相对误差小等特点,通过交流伺服电... 介绍了一种基于交流伺服控制的绕线机系统,该系统主要由DSP TMS320LF2407、高性能运动控制芯片IRMCK201和步进驱动构成,详细描述了硬件实现和软件设计流程。研制的系统具有低速平稳、定位迅速准确,速度相对误差小等特点,通过交流伺服电机与步进电机的协调工作使绕线机绕线紧密、整齐,绕线质量得到提升。 展开更多
关键词 交流伺服 绕线机 步进驱动 两轴协调
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基于振电结合的高压断路器特征提取及分类方法研究 被引量:13
19
作者 万书亭 李聪 +2 位作者 豆龙江 马晓棣 杨晓红 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第4期31-38,53,共9页
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... 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。 展开更多
关键词 高压断路器 线圈电流 振动信号 特征提取 支持向量机(SVM)
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核电盘式电机定子自动嵌线机的设计与分析 被引量:4
20
作者 肖艳军 任斌 +1 位作者 温博 关玉明 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第6期37-39,共3页
介绍了一种核电盘式电机定子的自动嵌线设备,以现代设计理念和方法为设计依据,根据现有的手工嵌线工艺流程为分析背景,运用现代设计方法和机电一体化的设计思想,得出既经济实用又可靠的设计方案,最终,完成了自动嵌线设备的相关结构设计... 介绍了一种核电盘式电机定子的自动嵌线设备,以现代设计理念和方法为设计依据,根据现有的手工嵌线工艺流程为分析背景,运用现代设计方法和机电一体化的设计思想,得出既经济实用又可靠的设计方案,最终,完成了自动嵌线设备的相关结构设计,包括送料机构、夹取机构、转盘机构以及总体控制方案的介绍。实现了盘式电机定子的自动化嵌线工艺,在很大程度上提高嵌线效率,从而提高了盘式电机的生产效率。 展开更多
关键词 盘式电机 嵌线机 机构 控制方案
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