新型节能配电变压器卷铁芯制造关键技术研究

【摘要】：《新型节能配电变压器卷铁芯制造关键技术研究》课题是上海科委科学技术重点研究项目。 对称三角形结构的圆截面卷铁芯三相输配电变压器,是近几年才开发出来的新型节能配电变压器,它的卷铁芯设计与制造技术需要进一步的研究开发和完善。 对称三角形结构的圆截面卷铁芯的制造工艺分为:设计、裁剪、成型卷绕、退火、绕线、装配及检验等部分。本论文主要针对节能型输配电变压器三角形结构圆截面卷铁芯在设计、裁剪、成型卷绕中存在的技术问题进行研究。 在三角形结构圆截面卷铁芯展开带裁剪算法及裁剪系统的研究中,本文提出了一种有效的圆截面卷铁芯的节材设计方案,设计了三角形结构圆截面变压器卷铁芯的套裁方法和展开带裁剪控制系统,开发了实用的计算机辅助设计软件。 在三角形结构圆截面卷铁芯成型卷绕系统的研究中,针对“非圆周形”卷绕的特点,提出了“非圆周形”卷绕的恒线速控制恒张力的闭环控制方案,并对方案中的双闭环调速环节作了重点研究。研究了基于BP网络建模的广义预测控制算法,并研究了它的改进算法,这种改进的算法提高了系统的鲁棒性和快速性。本文成功的把改进型BP网络建模的广义预测控制应用到了三角形结构圆截面卷铁芯成型卷绕控制系统中。在成型卷绕的纠偏系统研究中,提出了光电装置自动对中技术,解决了带材的“变中心”卷绕跑偏量的检测问题。设计了新型三辊纠偏装置,该装置采用了分级压力和纠偏延时思想,提高了装置的纠偏精度。研究了模糊免疫PID控制算法、梯度误差角算法,并提出了基于梯度误差角算法校正的模糊免疫PID控制算法,仿真表明这种控制算法具有响应快、精度高、稳定性好和自适应能力强等特点,在本纠偏控制系统的应用中达到了很好的控制效果。 生产故障诊断专家系统的研究中,首先,采用了“模块+单元+产生式规则”的知识表达方式,设计了故障诊断系统的知识库。其次在推理机制的研究中,作者将诊断问题用集合论的形式定义为四元 【关键词】：圆截面卷铁芯 辅助设计 张力控制 神经网络 预测控制 梯度误差 模糊免疫 专家系统
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TM421
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 目录9-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 变压器的发展状况11
• 1.2 圆截面卷铁芯节能配电变压器及其制造系统简介11-13
• 1.3 课题立项背景13
• 1.4 论文的主要研究内容13-15
• 第二章 三角形结构圆截面卷铁芯展开带裁剪算法研究及其裁剪系统设计15-52
• 2.1 圆形截面三相卷铁芯成型卷绕设计方法的研究15-18
• 2.2 三角形结构圆截面变压器卷铁芯成型卷绕的设计方法18-21
• 2.3 圆形截面卷铁芯节材设计方案的研究21-24
• 2.4 圆形截面的卷铁芯展开带套裁计算公式的推导24-42
• 2.4.1 套裁设计的基本参数24-25
• 2.4.2 计算结果25-27
• 2.4.3 生产参数27
• 2.4.4 圆截面卷铁芯基本计算公式推导27-42
• 2.5 三角形结构卷铁芯变压器铁芯的裁料设计方法研究42-44
• 2.6 三角形结构卷铁芯展开带裁剪控制系统44-51
• 2.6.1 剪切加工系统设计46-47
• 2.6.2 上位机软件的功能介绍47-51
• 2.7 本章小结51-52
• 第三章 三角形结构圆截面卷铁芯成型卷绕系统研究52-115
• 3.1 卷铁芯成型“非圆周形”卷绕研究与设计53-92
• 3.1.1 广义预测控制算法原理53-67
• 3.1.2 BP神经网络原理67-72
• 3.1.3 BP网络建模广义预测控制在成型卷绕系统中的应用研究72-92
• 3.2 卷铁芯成型卷绕纠偏控制系统的研究与设计92-114
• 3.2.1 模糊控制的基本原理93-97
• 3.2.2 生物免疫的机理97-98
• 3.2.3 卷铁芯成型卷绕纠偏系统的研究98-113
• 3.2.4 系统的仿真分析113-114
• 3.3 本章小结114-115
• 第四章 三角形结构圆截面卷铁芯生产故障诊断专家系统研究与设计115-136
• 4.1 专家系统原理115-118
• 4.1.1 专家系统的作用和意义115-116
• 4.1.2 专家系统的组成116-118
• 4.2 卷铁芯生产故障诊断专家系统的总体结构118-120
• 4.3 卷铁芯生产故障诊断系统知识库的设计120-124
• 4.3.1 卷铁芯生产故障诊断知识的获取120-121
• 4.3.2 卷铁芯生产故障诊断知识库的设计121-124
• 4.4 基于模糊数学与节约覆盖集理论的诊断推理机制124-131
• 4.4.1 卷铁芯生产故障诊断问题的数学模型124-125
• 4.4.2 覆盖集理论及其节约原则在故障诊断中的应用125-128
• 4.4.3 基于模糊数学和节约覆盖集理论的改进型概率模型128-131
• 4.5 生产故障诊断系统软件功能模块的设计131-135
• 4.6 本章小结135-136
• 第五章 对称三角形结构圆截面卷铁芯三相配电变压器节能分析136-145
• 5.1 从磁路方面研究其节能性136-139
• 5.1.1 磁通回路对称136-138
• 5.1.2 高次谐波减少138-139
• 5.2 从空载损耗方面研究其节能性139-142
• 5.2.1 磁通密度140
• 5.2.2 磁滞损耗140-141
• 5.2.3 涡流损耗141-142
• 5.3 从空载电流方面研究其节能性142-143
• 5.3.1 无功分量142-143
• 5.3.2 有功分量143
• 5.4 从其它方面研究其节能性143-144
• 5.4.1 节省原料143
• 5.4.2 提高生产143
• 5.4.3 噪声143-144
• 5.5 本章小结144-145
• 第六章 结论与展望145-146
• 参考文献146-148
• 致谢148
• 附录一:攻读硕士学位期间发表论文目录148
• 附录二:攻读硕士学位期间参加的科研项目148

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