Matlab模拟故障仿真技术在短路电气火灾事故调查中的应用

以低压配电系统为研究对象,应用Matlab中的Simulink软件包,建立低压配电系统典型电气故障仿真模型,通过添加不同的仿真模块,设置不同的模块参数,模拟仿真短路电气故障发生时输电线路端及用电设备端的电压和电流变化特点,归纳总结了短路故障的规律和特点,以帮助火灾调查人员分析火灾现场电气故障的种类,为调查电气火灾原因提供参考。     

基于T源阻抗网络的新型直流固态断路器研究

提出了一种基于T源阻抗网络的直流固态断路器。该断路器可以通过阻抗网络响应短路故障,从而分断故障回路,不需要外加检测、控制系统,增强了系统可靠性。分析了T源断路器的工作机理和电压、电流传递函数,给出了参数设计方法,并进行了仿真和实验验证,结果表明:所设计的断路器符合理论预期。     

船舶电力系统单相接地故障初始零模电流行波特征的仿真分析

为分析单相接地故障产生的初始零模电流行波特征,提出了一种基于船舶电网电缆线路分布参数的小电流接地系统的高精度故障模型。该模型采用带有4条电缆支路的船舶电网结构,利用电磁暂态仿真程序EMTPWorks 对船舶电力系统不同条件下的单相接地故障初始零模电流行波进行了仿真分析。通过分析仿真数据,得出了初始零模电流行波的故障特征,讨论了中性点接地方式、故障初始角、过渡电阻对故障特征的影响。     

电磁线圈发射装置的非线性动态发射模型及分析

基于电磁场理论,充分考虑外部电路、加速抛体中不同材料非线性、涡流及运动等影响因素,建立了线圈电磁发射装置的非线性动态发射模型,并对单级线圈电磁发射装置动态发射过程进行了仿真,得出了发射线圈电流、加速抛体电磁力、速度和位移的变化规律。该规律的发现为线圈电磁发射装置设计提供了理论依据。     

电磁发射弹丸内膛磁场分布特性的影响因素分析

针对电磁轨道发射装置内膛的强磁场环境进行了分析,并通过建立有限元仿真模型,对影响弹丸中轴线的磁场分布特性的影响因素进行了仿真分析。结果表明:弹体的弹壳厚度越大,弹体上产生的涡流越强,导致中轴线上磁感应强度越小;在输入电流的平流段,随着时间的推移,电流逐渐趋于均匀分布,趋肤深度越大,磁感应强度越大;上升段输入电流频率ω越大,磁感应强度越大;内膛磁感应强度随弹丸长度方向迅速衰减,600mm处的磁场基本降为0。     

基于灰色模型的电磁轨道发射装置温度研究

在电磁发射过程中导轨温度受众多因素影响,而其中部分因素很难进行精确分析,为此运用灰色系统的分析方法对电磁轨道发射装置温度进行研究。为获取模型所需实验数据,搭建电磁轨道发射装置测试系统,并借此测量发射过程中的电流、导轨温度、出口速度等数据。由于测量仪器限制,借助ANSYS有限元仿真对测得的导轨温度数据进行修正,以获得导轨内表面温度。基于经典GM(1,N)模型与Simpson公式,提出一种改进型灰色模型,并以此方法对导轨温度展开研究,进一步选取同能级试验,对不同位置处各因素温升贡献度进行讨论。结论为进一步深入研究导轨温度提供参考和依据。     

飞机电缆绝缘缺陷检测

电缆作为飞机的组成部分,对飞机起着至关重要的作用,因此电缆被称为飞机的"神经系统"。电缆系统担负着电力、信号的输送和分配的任务,还为各个系统之间相互控制与信息联系提供保障。及时发现电缆故障,实现视情维修,为飞行安全提供保障。以飞机电缆的绝缘缺陷作为研究对象,根据时域反射法(time domain reflectometry)原理建立航空电缆绝缘故障模型,用CST电缆工作室仿真软件针对3种不同波形的脉冲对飞机绝缘缺陷电缆进行仿真,对比结果,给出结论。还提出在绝缘缺陷处进行击穿,增大绝缘缺陷处反射波形的幅值,从而提高缺陷位置判别度。     

航空电缆TDR数据去噪与故障定位新方法

根据时域反射法(TDR)原理建立航空电缆绝缘故障模型,进行仿真模拟,并加入高斯白噪声,得到时域反射法仿真模拟数据。由于噪声的存在,导致绝缘故障处的反射信号不明显,不易对故障位置定位。提出一种新的时域反射法数据的去噪与故障定位方法,利用希尔伯特黄变换(HHT)对时域反射法数据进行去噪,并对故障位置进行精确定位,误差小于1%。结果表明,该方法对航空电缆时域反射法数据的噪声去除与故障定位都具有良好的效果。     

考虑直流侧线路阻抗时十二相发电机整流系统突然短路的研究

根据十二相同步发电机的数学模型,对考虑直流侧线路阻抗的十二相发电机整流供电系统直流侧突然短路过程进行了数字仿真及试验验证.分析了线路电阻和电感对短路电流的影响.     

军用车辆轮毂电机位置传感器故障检测及容错控制

针对电传动装甲车辆恶劣工况下轮毂电机位置传感器容易产生故障问题,基于脉振高频电压注入法构建了位置传感器故障检测及容错控制系统.通过分析故障时位置传感器输出信号出现的幅值不平衡故障或正交不完全故障,采用阈值检测法实现故障检测,并使电机由有位置传感器控制切换为无位置传感器控制.仿真及实验结果表明,故障发生时,系统能够迅速检测出故障并进行容错控制,有效抑制了电机转速及定子电流的持续振荡.     

大型导弹发射装置风载荷响应分析

风载荷是导弹发射装置结构设计中的重要设计载荷,大型导弹由于长度较大、具有大长细比,因此其发射装置在起竖后受到风载荷的影响较大。分析了自然风的组成和特性,应用随机振动理论分别研究了平均风和脉动风对导弹发射装置起竖后的影响作用,建立数学模型并用Matlab软件模拟仿真了发射装置产生的位移响应,为该型导弹发射装置的设计提供了一定的理论依据。     

液态金属型故障电流触发器弧前特性优化设计

为优化液态金属型故障电流触发器的弧前特性以提高其短路检测速度,针对液态金属型电弧触发器的通流孔结构进行了研究。制作了通流孔结构可变的触发器装置样机,研究了液态金属型故障电流触发器在不同通流孔结构条件下的弧前特性,分析了通流孔对弧前特性的影响。试验结果表明:在通流截面积相同条件下,通流孔数量增大会增加触发器弧前时间,并且燃弧过程弧压波动加剧、弧压降低,因此在设计时,应尽可能采用少的通流孔数量,以提升液态金属型故障电流触发器的弧前特性。     

变换器短路故障时整流发电机的暂态电流计算

考虑直流变换器侧短路故障时,整流发电机带直流变换器运行可以等效为整流发电机突加RLC负载,其暂态电流计算直接关系到直流故障诊断和保护。通过将RLC负载从直流侧等效至交流侧后,将暂态电流计算等效为同步发电机串联RLC后三相短路电流计算;在得到了暂态电流的表达式后,通过类比同步发电机三相短路电流的初值、终值和时间常数计算,近似得到了暂态电流的解析表达式,并给出了电流峰值和峰值时间。通过仿真验证了该解析表达式的有效性,可以用于对直流故障诊断和保护方法的确定。     

武器发射装置长期贮存中的蠕变研究北大核心

武器发射装置在长期贮存过程中,随时间推移会出现蠕变现象。为研究其对武器发射的影响,基于有限元方法对武器长期贮存及其发射过程进行了仿真,研究了发射倾角与贮存时间对发射装置中的蠕变及贮存后武器发射过程的影响。研究结果表明:发射装置在贮存过程中经过约1年时间结束瞬态蠕变阶段,进入稳态蠕变阶段,武器受底部承载装置蠕变的影响发生偏转,且偏转量与发射倾角和贮存时间成正相关;经过长期贮存后进行发射的武器偏离了初始发射轴线,贮存过程中蠕变对发射装置结构和武器发射过程产生的影响不可忽略。     

基于虚拟样机的舰载火箭发射精度仿真研究

为了分析舰载火箭发射初始扰动对射击精度的影响程度,针对舰载多管火箭深弹发射装置,首先基于ADMAS建立虚拟样机模型,应用多体系统传递矩阵法,建立了舰载发射装置动力学模型;然后,在考虑发射装置构件之间的刚柔耦合情况和影响初始扰动的主要因素的情况下,对发射装置在不同发射顺序、发射间隔和弹种发射时的振动特性进行了仿真研究,结果表明:发射管高低方向的振动幅度大且衰减比较慢,高低方向的振动要远大于与射击平面垂直方向。     

带整流负载的同步发电机阻尼绕组的性能研究

应用仿真与试验相结合的方法,研究了同步发电机阻尼绕组对同步发电机整流系统运行稳定性、交直流电压和电流波形及换相过程等诸多方面的影响,由此提出该类发电机可采用不带阻尼绕组而在ｑ轴方向增设适当短路绕组的转子结构形式,以减小发电机及系统的短路电流．     

基于Lanczos法的多管火箭炮模态仿真和试验

为研究某型多管火箭炮振型和固有频率,对其进行模态分析,根据火箭炮发射装置物理样机,完成其有限元模型建立;完成火箭炮发射装置模态测试,采用Lanczos迭代法完成模态仿真分析;将仿真和试验测试模态结构进行对比验证,通过振型完成火箭炮刚度分析,为其进一步优化设计提供支撑。     

倾斜发射装置发射过程弹箱姿态仿真分析

为研究倾斜发射装置的导弹与发射箱在发射过程中的姿态变化,通过改进的Craig-Bampton方法将转台、起落架、发射箱、车架等构件进行柔性处理,并与发射装置多刚体动力学模型结合,建立了倾斜发射装置刚柔耦合模型,并对模型进行了频率验证。之后针对3种发射条件下弹箱俯仰角的变化情况进行了仿真分析,得出了发射角度选取的相关结论。     

舰船交流环形电力网络短路电流计算

根据舰船交流环形电力网络的特点,提出了一种简单有效的短路电流计算方法。该算法以电站为独立单元,依据网络结构和系统参数分别对发电机和电动机进行等效,利用星网等值变换将环形电力网络简化为各电源直接与短路故障点通过阻抗相连的形式,然后通过短路电流改进算法计算故障点的电流。仿真结果表明,该算法准确度较高,满足实际工程要求,为复杂结构独立电力系统的短路电流计算开辟了一条新途径。     

残余电压对连发型脉冲功率电源的影响

为了研究残余电压对连发型脉冲功率电源的影响,分析了混合储能型脉冲功率电源的充放电过程及残余电压的来源及其对连续充放电过程的影响,并进行了仿真。仿真结果表明:混合储能型脉冲功率电源可以合理利用残余电压,从而缩短脉冲功率电源的充放电时间,有利于提高电磁发射装置的连发频率,通过能量回收还有利于提高发射效率。