基于单片机的差动变压器位移测量装置的设计

设计一套利用差动变压器式(LVDT)位移传感器监控机械位移量的测量系统,用于工业现场和多种测试领域.     

基于差动电容和变压器电桥的陀螺转子偏移测量研究与影响因素分析

利用超导体的Meissner效应实现转子悬浮的超导陀螺转子会因为各种原因而偏离球腔中心,准确测得转子的偏移并使转子稳定在球腔中心,成为实现陀螺转子超导支承的关键。文章首次提出了基于差动电容传感器与变压器电桥的超导陀螺转子的偏移测量方案并给出了各参数之间的关系,该方案能同时测量出转子偏移的大小和转子偏移的方向。然后着重分析了影响陀螺转子偏移测量精度的因素并给出了各种因素综合影响实例的仿真结果,指出差动电容传感器的分布电容、陀螺转子的零电位、模型误差等是影响测量精度的主要因素,提出了降低不利影响的方法和模型适应范围,从而使输出电压与转子偏移量间呈较好的线性关系。     

波纹夹芯杂交夹层板入水砰击动力响应特性研究

以波纹夹芯杂交夹层板(Hybrid Sandwich Plate with Corrugated-Cores,HSP)为研究对象,建立气-液-固三相数值模型,对结构在不同撞水速度下(1～10 m/s)动力响应特性进行数值计算分析.首先将其与相同质量的无填充轻质波纹夹芯夹层板(Light Weight Corrugated-Core Sandwich Plates,LWCCSP)在入水砰击下的非线性力学行为进行对比,分析探讨2种结构的能量吸收特点以及砰击压力和变形的分布规律,同时研究波纹夹芯杂交夹层板主要设计参数对其抗砰击性能的影响.分析结果表明,波纹夹芯杂交夹层板较同质量的无填充轻质波纹夹芯夹层板具有更好的抗砰击性能;在一定范围内,增加触水面板厚度及芯层厚度对提升波纹夹芯杂交夹层板的抗砰击性能有积极作用,且增加芯层厚度效果更为显著.     

波纹夹芯杂交夹层板入水砰击动力响应特性研究

以波纹夹芯杂交夹层板(Hybrid Sandwich Plate with Corrugated-Cores,HSP)为研究对象,建立气-液-固三相数值模型,对结构在不同撞水速度下(1~10 m/s)动力响应特性进行数值计算分析。首先将其与相同质量的无填充轻质波纹夹芯夹层板(Light Weight Corrugated-Core Sandwich Plates,LWCCSP)在入水砰击下的非线性力学行为进行对比,分析探讨2种结构的能量吸收特点以及砰击压力和变形的分布规律,同时研究波纹夹芯杂交夹层板主要设计参数对其抗砰击性能的影响。分析结果表明,波纹夹芯杂交夹层板较同质量的无填充轻质波纹夹芯夹层板具有更好的抗砰击性能;在一定范围内,增加触水面板厚度及芯层厚度对提升波纹夹芯杂交夹层板的抗砰击性能有积极作用,且增加芯层厚度效果更为显著。     

舰载方舱侧壁结构设计

针对舰载方舱侧壁结构的设计任务,进行设计需求分析,明确影响侧壁结构设计的主要因素。将方舱等效为上层建筑,采用规范计算得到侧壁设计载荷;对比分析加筋板和波纹板2种结构型式的结构强度、刚度、固有频率等方面的差异;对波纹板型式,探讨波纹深度、波纹面板宽度,以及腹板与面板夹角等参数对结构性能的影响。结果表明,在相同重量下,波纹板的结构性能较加筋板优;波纹板相关参数的选取应权衡多方面因素来考虑。     

基于MSP430的位移测量装置的设计

文章中的微动位移测量装置以MSP430单片机为核心,辅以正弦信号产生电路、差动变压器、直流电机驱动、键盘、LCD显示等电路,实现了精确测量并显示磁棒微动位移的功能。磁棒位移范围为一20mm～＋20mm,测量的绝对误差小于1mm;磁棒位移可由键盘设定。测试结果表明该设计是一种较为理想的微动位移测量装置。     

浅谈“德合”轮推进变压器增配差动保护

差动保护通过检查被保护变压器两侧的电流,对于变压器内部故障能够快速切断保护;而"德合"轮重要的推进变压器初期没有设置该保护,本文论述了"德合"轮推进变压器参数、目前的保护措施,结合变压器的有关技术要求,简述了差动保护原理及"德合"轮变压器增配差动保护方案。     

电差动桥式抓斗卸船机

分析了机械差动和电差动的原理及差异,阐述了电差动电气控制系统的功能、要求以及电差动的主要优缺点,介绍了部分电差动牵引小车的卸船机参数.     

浅谈T型桩基地连墙组合式码头结构的受力特性

T型桩基地连墙组合式码头结构的受力特性较复杂,在考虑锚锭位移等因素后,采用有限元法分析,前墙入土深度、锚锭墙长度、拉杆长度对锚锭点位移、结构内力以及拉杆内力影响较大,需要进行控制,直接影响结构的优化设计。结合工程量等因素,T型桩基地连墙组合式码头结构更适合考虑锚点位移、大吨位码头。     

船用中压变压器绕组绝缘加速老化试验和评估

为了通过试验与评估快速得到船用中压变压器绕组绝缘寿命能否满足要求的结论,本文对船用中压变压器绕组绝缘的加速老化机理进行了分析,根据阿伦尼斯理论、考虑船舶环境的影响的条件下,提出了采用热失重分析法的船用中压变压器绕组绝缘加速老化试验方案、试验程序和评估方法,给出了模拟线圈设计原则和诊断电压确定方法,并针对某型船用变压器进行了绕组绝缘寿命的试验和评估,证明了本文所提出方法的可行性。     

基于Maxwell脉冲脱扣器动态特性的研究

本文基于电磁场理论和Maxwell仿真软件,建立脉冲脱扣器的动态仿真模型.通过仿真分析电容、电压等电气参数以及脉冲脱扣器的结构参数对脉冲脱扣器的动态特性影响,确定电容参数为470μF、初始间隙为7mm.研究结果表明,脉冲脱扣器动铁芯受到电磁吸力随着电压增加而增加,当电压升到220 V时电磁吸力随着电压的升高而缓慢的增加...     

基于空间谐波分析的典型加筋板结构声振特性

[目的]单向周期加筋板在船舶结构中应用广泛,开展其声振特性理论研究可为加筋板的声振特性分析和优化提供理论参考。[方法]首先,考虑骨材对板的力和扭矩作用,以及流体声介质与板的耦合作用,分别建立无限大单、双周期加筋板的结构动力学模型;然后,通过傅里叶变换将空间域转换到波数域,应用构造函数、泊松公式及周期函数的性质推导加筋结构的振动方程,得到力激励和声波激励下加筋板振动位移的解析解,并利用稳相法给出加筋板的远场声压表达式;最后,通过具体算例讨论骨材扭矩、激励类型、激励位置、板厚、骨材参数等因素对周期加筋板结构声振特性的影响规律。[结果]骨材扭矩对加筋板声振特性的影响较小;对于周期加筋结构,可以利用骨材参数对声子晶体带隙的影响,衰减某些频率的振动;激励加载在强构件处可有效减弱振动;骨材的间距、尺寸等参数对声振特性的影响较为明显。[结论]对激励及骨材参数的合理设置,可以有效优化加筋板结构的水下声振特性。     

轮印载荷作用下波纹型夹层板格强度特性分析

针对轮印块状载荷下的波纹型夹层板格结构,建立了应力分析计算方法。该方法基于Mindlin-Reissner板理论的夹层板格整体弯曲计算和经典板理论的芯材间上面板的局部弯曲计算,并将二者叠加得到轮印载荷下夹层板格总的弯曲特性。开发了基于MATLAB的计算程序,能方便地调整夹层板格尺寸及轮印块载荷的位置、尺寸和载荷值,计算相应的板格变形和各特征点应力值。讨论了结构尺寸参数、轮印载荷尺寸参数等对上面板局部弯曲应力及板格整体弯曲应力的影响特性,为这类结构的设计和优化提供有益的参考。     

电液执行器位移传感器的选用分析与试验

电液执行器是一种集机、电、液一体的新型电液传动系统。控制精度是衡量其性能的重要指标之一,因此执行器位移的输出精度尤为重要。针对执行器的性能及结构要求,对执行器常用的LVDT、电位计、磁致伸缩位移传感器进行技术研究、参数及结构对比和试验,确定选用电位计式位移传感器,其性能及结构符合执行器指标要求。     

舰船大容量变压器励磁涌流的故障识别

舰船电力系统已经逐步由传统的低压电力系统过渡到中压电力系统,变压器在舰船电力系统中地位和作用也日益凸现,对变压器的保护也日益重要,尤其是在发生短路故障时,迅速可靠的跳闸,是保证变压器安全的重要手段。大容量变压器的内部短路故障主要依靠差动保护,而励磁涌流往往会引起差动保护误动作,因此如何快速识别励磁涌流是确保变压器安全可靠的前提条件。     

船舶姿态测量信号采集系统

针对传统的船舶姿态测量信号采集系统存在的采集精度低、信号响应时间长等缺点,提出船舶姿态测量信号采集系统设计。首先,通过信号感应模块、信号转换模块和信号汇总模块,对信号采集系统的总体框架进行设计;然后,根据总体框架,通过加速度传感器、倾斜角传感器、变压器、电压/电流转换器和RDC芯片等完成系统的硬件设计,通过对倾斜角的正弦信号和余弦信号转换,对加速度进行电压/电流信号转换,实现船舶姿态测量信号采集系统的软件设计,至此完成船舶姿态测量信号采集系统设计。实验结果表明,与传统的船舶姿态测量信号采集系统相比,提出的船舶姿态测量信号采集系统的采集精度更高,其采集误差可减少2.4°,对信号的响应时间可减少350 ms左右。     

双边LCCL无线电能传输系统参数设计方法研究

本文分析了感应式无线电能传输(ICPT)技术中双边LCCL谐振网络的特性及工作原理,基于此原理提出了一种结合Ansoft 16.0软件的双边LCCL谐振网络的参数设计方法,该方法在分析中利用单匝线圈代替实际应用中的多匝线圈,简化了设计流程。利用此方法可实现发射线圈电流在特定频率点的恒定输出,形成稳定交变磁场,不受负载和耦合系数的影响。提出一种通过调节初级侧补偿电容实现零电压开通(ZVS)的方法。设计了一台10kW无线电能传输样机,验证了所提特性和参数计算方法的可行性和正确性。     

差动型行星滚柱丝杠载荷分布建模及仿真

为了研究差动型行星滚柱丝杠载荷分布情况，基于螺纹啮合特性及结构特点，考虑轴段刚度的影响，引入轴段影响引子，建立差动型行星滚柱丝杠的载荷分布理论计算模型。在此基础上，分析对比滚柱数目及不同载荷对差动型行星滚柱丝杠载荷分布的影响规律，并在相同工作载荷下，采用有限元方法对载荷分布理论模型进行对比验证。分析结果表明：模型建立时引入轴段影响引子可有效提高载荷分布模型精度；滚柱数目的增多和载荷的增大都会增加载荷分布的不均匀性，且对滚柱丝杠侧的影响大于螺母侧。     

新型船舶电力系统矩阵变换变压器的仿真与设计

船舶电力系统因为其复杂性和特殊性,正经历着巨大的变革,尤其是在智能监测、故障预警和电力平衡等领域,各种先进的技术已经被广泛应用在其中。在船舶电力系统中,由于各种设备的用电需求并不一致,需要变压器把发电机端的电压转换成安全范围内的电压。因此本文借助Matlab仿真平台,重点研究变压器系统的基本结构,建立磁场模型,并分析在空载情况下的变压器状态,给出特性曲线。通过对节点导纳矩阵和变压器的等效电路进行变换,从而得到各个节点的电压电流变化。最后对变压器的励磁电流特性进行仿真与验证。     

船舶电力变压器系统的优化设计与实现

船舶电力变压器系统是保障船舶稳定供电的关键,为了提高船舶供电稳定性,提出基于嵌入式DSP的船舶电力变压器系统设计方法,变压器系统硬件模块主要有功率放大模块、整流模块、高压控制模块和稳压输出控制模块组成,以嵌入式ARM作为变压器系统的核心处理器,用MUX101程控开关控制船舶电力变压器的动态增益,由D/A转换器进行变压器的功率转换控制,提高输出功率增益,通过集成DSP数字信号处理器实现船舶电力变压器的逻辑可编程控制,提高变压器的稳压控制性能。测试结果表明,设计的船舶电力变压器系统具有很好的稳压控制性能,输出电压增益和功率增益较高。