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交流接触器智能化控制与设计技术的研究及实现

许志红  
【摘要】:本文对交流接触器的智能化控制与设计技术进行全面、深入地分析与探讨。通过大量的实(试)验研究和理论分析,并采用人工智能技术,提出了交流接触器智能化控制方法与设计理念。研究工作的主要内容包含以下几个方面: 1、提出接触器不同步的触头系统结构,并与以单片机为核心的智能控制系统相结合,实现了智能交流接触器全过程动态优化控制。 2、对智能交流接触器的吸合过程进行深入地实(试)验研究与理论分析,提出吸合过程动态控制的概念,并研究在不同激磁电压、不同合闸相角、不同过程控制方案情况下接触器的动态特性。在大量动态特性测试的基础上,探寻最优控制方案,达到大幅度减少吸合过程的铁心撞击与消除触头弹跳的目的。 3、进行智能交流接触器零电流分断的研究,并实现了三相电路的微电弧能量分断控制。在大量试验的基础上,研究影响电流过零分断控制的主要因素,从而提高了电流过零分断控制的可靠性。 4、将人工神经网络引入智能交流接触器分断过程的动态计算中,建立了分断过程数学模型。通过对电磁机构铁心磁状态和激磁线圈感应电势变化规律的分析研究,并经大量实(试)验研究与理论分析,建立反映感应电势变化规律的人工神经网络曲线库,从而预测智能交流接触器分断过程磁路中磁通的变化规律,建立了基于人工智能技术的智能交流接触器分断过程动态数学模型。 5、将一种新型模拟进化算法——蚁群算法引入智能交流接触器的优化设计中。以智能交流接触器的控制参数、结构参数、线圈、反力、触头系统等参数为设计变量,提出智能交流接触器吸合与分断全过程的动态综合控制优化设计方法,并进行了智能交流接触器全过程的动态综合控制优化设计。 6、在赋予交流接触器全新的设计理念和控制方法的基础上,研制了智能交流接触器。该接触器可以实现吸合、吸持、分断全过程的动态优化控制,尤其是吸合过程的动态控制与零电流分断控制的实现,从而大幅度提高接触器的电寿命、机械寿命、操作频率等各项性能指标。该接触器还具有节能、节材、无声运行、与计算机双向通信等功能。从而为推出更新换代的智能电器产品做出贡献。


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