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DW450-1600操作机构在65 kA短时耐受时的强度分析

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现代建筑电气 2024年第3期15卷 9-13页

作者：徐琛君上海电器股份有限公司人民电器厂上海200000

基于UG动力学仿真,建立DW450-1600低压断路器的仿真模型。基于Maxwell电磁场仿真,建立低压断路器合闸状态下的触头系统仿真模型,计算出65 kA短时耐受下触头系统所受电动斥力。再将Maxwell求出的电动斥力数据耦合至UG动力学仿真,计算出65... 详细信息

基于UG动力学仿真,建立DW450-1600低压断路器的仿真模型。基于Maxwell电磁场仿真,建立低压断路器合闸状态下的触头系统仿真模型,计算出65 kA短时耐受下触头系统所受电动斥力。再将Maxwell求出的电动斥力数据耦合至UG动力学仿真,计算出65 kA短时耐受下DW450-1600操作机构的受力情况。最后基于UG有限元仿真,建立DW450-1600操作机构的仿真模型,对操作机构零部件进行强度分析。结果表明,DW450-1600操作机构在65 kA短时耐受电动斥力的作用下受力情况有明显影响。

关键词：低压断路器操作机构短时耐受仿真

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三维互穿结构Cu-W触头抗熔焊机理

高电压技术 2024年第2期50卷 515-525页

作者：韩颖吴世齐宋博文安辉齐丽君陆艳君沈阳工业大学特种电机与高压电器教育部重点实验室沈阳110870 沈阳中北真空技术有限公司沈阳110167 沈阳芯源微电子设备股份有限公司沈阳110168

触头闭合回跳电弧引起的开关电器动熔焊问题,直接影响大功率接触器的电寿命和可靠性。为此设计了2种三维互穿有序结构的四边形和菱形十二面体的Cu-W复合材料触头,围绕触头动熔焊过程中的电弧、熔池、液滴溅射及凝固相变降温等问题,建立... 详细信息

触头闭合回跳电弧引起的开关电器动熔焊问题,直接影响大功率接触器的电寿命和可靠性。为此设计了2种三维互穿有序结构的四边形和菱形十二面体的Cu-W复合材料触头,围绕触头动熔焊过程中的电弧、熔池、液滴溅射及凝固相变降温等问题,建立触头熔池流体动力学模型和冷凝降温数学模型,研究了2种有序结构和商用无序结构的触头阳极在闭合回跳电弧作用下熔化温度分布、熔池喷溅形貌和接触区域金属凝固过程,通过模拟熔焊实验平台进行了熔焊力验证。结果表明,通过调节三维互穿有序W骨架结构,能够有效抑制熔池扩散和液态金属喷溅,并降低熔焊力,从而提高Cu-W复合材料的抗熔焊性能。

关键词：三维互穿结构 Cu-W复合材料熔化喷溅熔池凝固熔焊力

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基于多特征增强融合的交流接触器状态表征

高电压技术 2024年第1期50卷 282-291页

作者：蒋幸伟曹云东刘洋刘树鑫高书豫周柱沈阳工业大学教育部特种电机与高压电器重点实验室沈阳110870

准确掌握交流接触器的运行状态是实现交流接触器智能化的基础,为此提出了一种基于多特征增强融合的状态表征方法。首先针对交流接触器特征参数非线性、非平稳、随机变化、趋势性不明显但符合一定统计特性的特点,利用Wasserstein概率距... 详细信息

准确掌握交流接触器的运行状态是实现交流接触器智能化的基础,为此提出了一种基于多特征增强融合的状态表征方法。首先针对交流接触器特征参数非线性、非平稳、随机变化、趋势性不明显但符合一定统计特性的特点,利用Wasserstein概率距离进行特征变换得到趋势性较强的初态特征;然后以多属性初态特征参数为驱动,考虑参数间强耦合的特点,利用自编码器神经网络进行特征压缩提取,剔除冗余信息,保留有用信息;在此基础上,以压缩提取特征为输入,通过自组织映射神经网络来实现多维特征的竞争性融合输出,得到交流接触器运行状态的综合健康指标,实现交流接触器状态的定量表征。最后,结合实测数据验证了所提方法的有效性,并与其他2种方法相比较,结果表明:所提方法得到的健康指标趋势性、单调性和鲁棒性相比其他2种方法分别至少提高了4%、24%和5%,研究可为下一步研究交流接触器的精准控制和智能化提供参考。

关键词：交流接触器多特征融合状态表征 Wasserstein距离自编码器自组织映射神经网络

基于改进Kruskal-Wallis检验的低压开关电器状态表征参数选择

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高电压技术 2024年第2期50卷 535-542页

作者：刘洋曹云东刘树鑫沈阳工业大学教育部特种电机与高压电器重点实验室沈阳110870

由于状态数据的多属性、高维度和大数据量,以及特征参数难以满足正态性和方差齐性检验的事实,低压开关电器的状态表征参数难于选择。针对该问题,基于非参数单体多状态样本的分组状态间秩差异性,以及特征参数Kruskal-Wallis(KW)检验统计... 详细信息

由于状态数据的多属性、高维度和大数据量,以及特征参数难以满足正态性和方差齐性检验的事实,低压开关电器的状态表征参数难于选择。针对该问题,基于非参数单体多状态样本的分组状态间秩差异性,以及特征参数Kruskal-Wallis(KW)检验统计量的计算规则和变化趋势,研究论证了单体样本特征参数表征显著性鉴别机理。同时,基于状态序列斜率变化增量和子序列变异增量,提出样本状态时序分类算法,并将该算法与参数鉴别机理相结合,形成单体多状态样本改进KW检验理论。最后,基于改进理论提出低压开关电器状态表征参数选择新方法。以交流接触器为例进行验证,结果表明该文方法适用于具有非线性、非平稳、动态随机分布等特点的低压开关电器状态表征参数选择。实例证明,基于该方法获得状态表征曲线的拟合优度可达0.91,状态划分显著性P值可达8.42848×10–266,表征与分类精度较参数选择前及同类方法提升明显,为下一步研究低压开关电器状态的精确划分与识别奠定了理论基础。

关键词：低压开关电器状态表征参数选择 Kruskal-Wallis检验状态划分

工艺参数对30CrMnSiA高强钢铣削力及铣削温度的影响

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制造技术与机床 2024年第2期 136-141页

作者：齐明章健黄文涛王启家郑耀辉王莲国营芜湖机械厂安徽芜湖241007 沈阳航空航天大学机电工程学院辽宁沈阳110136 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司辽宁沈阳110043

30CrMnSiA高强钢具有较高的强度和良好的耐磨性、抗疲劳性和抗冲击性,被广泛应用于航空航天等领域。为研究工艺参数对30CrMnSiA高强钢铣削力和铣削温度的影响,采用正交试验法进行铣削试验,运用极差分析、方差分析以及有限元仿真研究了... 详细信息

30CrMnSiA高强钢具有较高的强度和良好的耐磨性、抗疲劳性和抗冲击性,被广泛应用于航空航天等领域。为研究工艺参数对30CrMnSiA高强钢铣削力和铣削温度的影响,采用正交试验法进行铣削试验,运用极差分析、方差分析以及有限元仿真研究了铣削力和铣削温度,并通过多元回归分析得到了铣削力的经验公式。结果表明:进给速度对铣削力的影响较大,铣削宽度、铣削深度和主轴转速影响较小,且各铣削参数主要影响X方向铣削力,对Y方向和Z方向影响较小;铣削参数对铣削温度的影响程度大小:铣削深度>铣削宽度>主轴转速>进给速度。

关键词：高强钢工艺参数铣削力铣削温度正交试验

磁控触头旋转开断过程中直流真空电弧形态与电压特性

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真空科学与技术学报 2024年第7期44卷 636-645页

作者：徐鸿飞李争博付思曹云东沈阳工业大学特种电机与高压电器教育部重点实验室沈阳110870

为探索直流断路器磁控触头开断产生的真空电弧形态演变规律及其电压特性,提出了一种在触头直拉基础上附加阴极旋转运动的开断方式“旋转—直拉开断”。由于磁控触头开断电流自生磁场会影响真空电弧发展过程,文章对阴极旋转开断产生的磁... 详细信息

为探索直流断路器磁控触头开断产生的真空电弧形态演变规律及其电压特性,提出了一种在触头直拉基础上附加阴极旋转运动的开断方式“旋转—直拉开断”。由于磁控触头开断电流自生磁场会影响真空电弧发展过程,文章对阴极旋转开断产生的磁场进行了仿真分析。同时搭建了可拆卸真空灭弧实验平台,对万字型横磁触头和杯状纵磁触头在不同开断方式下的真空电弧的形态演化规律以及电弧电压特性进行了对比分析研究。仿真与实验结果表明:真空电弧在旋转开断方式下受到触头磁场和旋转离心力的共同作用,燃弧时间更短、由限制型电弧向扩散态的转变更快、熄弧效率更高。“旋转—直拉开断”使得在阴极表面的亮斑运动加速,使得电弧能量逸散更快有效提高熄弧能力。

关键词：磁控触头真空电弧旋转开断电弧形态

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飞机起落架收放作动筒密封性能分析及改进

润滑与密封 2024年

作者：祖挥程郭宇称鲍益东孙同明南京航空航天大学机电学院国营芜湖机械厂机电部

针对维护过程中经常发现的起落架收放作动筒渗漏故障的问题，首先采用干涉调整技术建立了飞机起落架收放作动筒密封结构的二维轴对称有限元分析模型，为了解决橡胶网格畸变问题，提出了一种网格映射技术，利用拉格朗日插值算法映射结点... 详细信息

针对维护过程中经常发现的起落架收放作动筒渗漏故障的问题，首先采用干涉调整技术建立了飞机起落架收放作动筒密封结构的二维轴对称有限元分析模型，为了解决橡胶网格畸变问题，提出了一种网格映射技术，利用拉格朗日插值算法映射结点的应力应变场，并采用Abaqus二次开发平台基于该方法进行了二次开发。基于上述方法研究配合间隙、瞬间高压两项工艺因素对密封性能的影响规律，并发现存在咬伤失效。本文针对失效原因提出加装氟塑料圈的组合密封改进方案，运用上述网格映射技术进行模拟，后通过实验证明，组合密封结构可显著提升的飞机起落架收放作动筒密封性能。

关键词：作动筒有限元网格映射密封橡胶圈组合密封

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飞机外翼对接位姿拟合粒子群优化方法

南京航空航天大学学报 2024年第3期56卷 504-515页

作者：郭海利安鲁陵洪文杰许绝舞南京航空航天大学机电学院南京210016 国营芜湖机械厂芜湖241007

引入了一种基于特征点约束的飞机外翼对接位姿拟合粒子群优化方法,用于解决外翼对接时位姿拟合误差大的问题,以提高外翼对接精度。首先,通过建立外翼对接时的空间坐标系,分析外翼作为移动部件时位姿拟合误差产生的原因以及减小误差的关... 详细信息

引入了一种基于特征点约束的飞机外翼对接位姿拟合粒子群优化方法,用于解决外翼对接时位姿拟合误差大的问题,以提高外翼对接精度。首先,通过建立外翼对接时的空间坐标系,分析外翼作为移动部件时位姿拟合误差产生的原因以及减小误差的关键点。然后,使用最小二乘法解算位姿调整参数,通过对特征点约束条件的分析,建立合适的目标函数建立数学模型。再次,引入粒子群算法对位姿调整参数进行优化解算,提高参数精度,从而减小了位姿拟合误差。最后实验验证了本文方法的可行性和有效性。

关键词：外翼对接位姿调整参数位姿拟合特征约束粒子群

基于主动式阻尼的混合式步进电机转速振荡抑制控制

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电工技术学报 2024年第8期39卷 2459-2469页

作者：施雨武志涛苏晓英佟文明辽宁科技大学电子与信息工程学院鞍山114051 沈阳工业大学特种电机与高压电器教育部重点实验室沈阳110870

混合式步进电机因其特殊的机械结构导致自身阻尼极小,在实际运行过程中会发生振荡过大,甚至失步的问题。为提高混合式步进电机的控制品质,提出一种基于主动式阻尼的步进电机转速振荡抑制方法。首先,将电机模型转化至同步旋转dq坐标系,... 详细信息

混合式步进电机因其特殊的机械结构导致自身阻尼极小,在实际运行过程中会发生振荡过大,甚至失步的问题。为提高混合式步进电机的控制品质,提出一种基于主动式阻尼的步进电机转速振荡抑制方法。首先,将电机模型转化至同步旋转dq坐标系,将电流i_d控制恒为额定电流,利用位置误差和速度误差调节电流i_q生成瞬时转矩,抑制电机运行时存在的振荡现象。其次,为实现电机闭环反馈控制,提出一种将同步频率提取滤波器(SFF)与三阶锁相环(PLL~3rd)相结合的无传感器控制方法。SFF可以滤除反电动势信号中的高次谐波,PLL~3rd能消除转速变化过程中的稳态误差。实验证明,该方法有效抑制了步进电机运行过程中的振荡现象,提升了电机的运行品质。

关键词：混合式步进电机双闭环控制主动式阻尼控制锁相环同步频率提取滤波器