低壓電器作為重要的關(guān)合裝置被廣泛的應(yīng)用于分布式儲能、艦船推進、高鐵及電動汽車等領(lǐng)域,并朝著更高電壓水平發(fā)展。低壓電器觸頭在閉合和開斷期間中會形成高溫電弧,能量巨大,電弧對觸頭及內(nèi)部空間會有很強的灼燒作用,嚴(yán)重降低開關(guān)電器壽命,因此,電弧能量分布對開關(guān)電器工作性能的影響十分重要。盡管利用仿真數(shù)學(xué)模型等手段可以不受條件限制的分析電弧演變規(guī)律,但仿真研究往往是建立在大量假設(shè)基礎(chǔ)上,脫離了實驗研究中的客觀性。隨著計算機與傳感器技術(shù)的進步,可視化研究被越來越廣泛的應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域,特別是針對于高能量場的電弧等離子體研究,真正做到不與被測體直接接觸,便可獲取待測體能量分布信息,本文建立高效的電弧實驗檢測平臺,分析開斷過程中電弧能量及形態(tài)演變規(guī)律。具體工作如下:結(jié)合嵌入式軟硬件,本文設(shè)計了實驗樣機作為電弧發(fā)生裝置,分?jǐn)嗨俣瓤烧{(diào)節(jié)。為避免單一的電壓、電流監(jiān)測手段較難表征電弧復(fù)雜的能量演變過程,本文搭建了集電參數(shù)與圖像信息采集于一體的開關(guān)電弧信息檢測系統(tǒng),對觸頭間隙內(nèi)電流、電壓測量的同時,完成電弧圖像信息的準(zhǔn)確采集,實現(xiàn)電弧能量分布可視化。設(shè)立采集信息的預(yù)處理流程,對電弧電參數(shù)及圖像信息進行濾波操作和均衡... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 基于實驗研究的高能量場可視化研究
        1.2.2 基于實驗研究的電弧形態(tài)分布可視化研究
        1.2.3 基于數(shù)學(xué)模型的電弧仿真可視化研究
    1.3 課題來源及論文主要工作內(nèi)容
第2章 電器電弧及能量分布計算原理
    2.1 開關(guān)電器電弧的組成
    2.2 比色測溫原理
        2.2.1 CCD圖像傳感器
        2.2.2 基于彩色CCD的比色測溫法
    2.3 本章小結(jié)
第3章 電弧多參數(shù)同步采集系統(tǒng)總體設(shè)計
    3.1 電弧發(fā)生裝置的設(shè)計
        3.1.1 實驗樣機的機械設(shè)計
        3.1.2 分合閘驅(qū)動控制
        3.1.3 實驗線路的搭建
    3.2 采集平臺硬件設(shè)計
        3.2.1 圖像采集平臺
        3.2.2 電流信號采集
        3.2.3 電壓信號采集
        3.2.4 串行通信設(shè)計
    3.3 采集平臺軟件設(shè)計
        3.3.1 數(shù)據(jù)采集控制流程
        3.3.2 Lab VIEW程序設(shè)計
    3.4 本章小結(jié)
第4章 數(shù)據(jù)的預(yù)處理操作
    4.1 采集波形的降噪
        4.1.1 算數(shù)平均值濾波
        4.1.2 滑動平均值濾波
    4.2 圖像預(yù)處理
        4.2.1 圖像濾波降噪處理
        4.2.2 灰度均衡化
    4.3 圖像邊緣檢測
    4.4 本章小結(jié)
第5章 電弧能量及形態(tài)分布
    5.1 電弧能量分布可視化
        5.1.1 電弧能量等高線分布
        5.1.2 電弧圖像的偽彩色填充
        5.1.3 動觸頭彈跳對電弧能量分布的影響
    5.2 電弧的形態(tài)特征提取
        5.2.1 圖像二值化處理
        5.2.2 電弧圖像面積與周長提取
        5.2.3 電弧圖像質(zhì)心的計算
    5.3 不同分?jǐn)嗨俣认码娀∧芰糠植稼厔菁靶螒B(tài)對比
        5.3.1 電弧演變過程中能量分布對比
        5.3.2 電弧演變過程中面積及周長擴散對比
        5.3.3 電弧運動軌跡對比
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號：3160285