基于动态神经网络的接触器寿命预测模型研究

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:penguin669
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国智能电网与分布式电源等新技术的不断扩展,对承担电能传输与分配作用的低压电器提出了更高的要求,如何强化电工装备全寿命周期下的状态信息反馈是近年来讨论的热点。交流接触器作为可实现远距离频繁开断的自动控制电器,挖掘其全寿命状态信息,判断其退化状态并构建产品的寿命预测模型,深化对交流接触器退化进程的了解,有助于逐步推进电器的智能化,同时提升电力系统的运行可靠性。本文依托于全寿命试验得到的退化参数,通过基于k-近邻互信息(k NN-MI)的退化特征选择方法,选择了与寿命进程相关性高的特征子集,并输入到动态神经网络建立了接触器寿命预测模型。首先,由交流接触器的物理构造出发,深入分析其通断过程、失效机理,挖掘可以表征接触器全寿命状态信息的退化特征。借助交流接触器性能评估测试平台,选用CJX2-8011型交流接触器进行试验。获取全寿命周期下被试接触器的三相触头电压信号、三相触头电流信号、线圈电压信号与线圈电流信号,并由此计算出接触电阻等7种退化特征数据。其次,为降低寿命预测模型中输入特征的维度,并于一定程度上保留退化特征数据中蕴含的信息,结合退化特征数目较多,且具备非线性的特点,使用k NN-MI的方法进行退化特征选择。高效地选取了与寿命进程相关性较高的特征,构成最优强相关特征子集,用作后续预测模型的输入参数。最后,将最优强相关特征子集进行数据预处理,而后输入到基于外生变量输入的非线性自回归(NARX)动态神经网络,构建交流接触器寿命进程预测模型。经过比较预测结果,基于最优强相关特征子集的模型与基于接触电阻的模型都有较好的预测效果。融合多种特征的特征子集相比于任一单一特征预测效果更佳。另外,通过对比同参数的静态非线性输入—输出神经网络,考虑输出时延性的NARX动态神经网络具备更高的预测精度。
其他文献
近年来,我国能源供求关系和消费体系不协调导致了能源的浪费,随着能源和环境问题日渐严峻,能源互联微网作为能源结构转型的新方向,受到越来越多的重视。能源互联微网运行控制的首要目标是保证电能质量,两个重要指标是维持电压和频率的稳定;其次是实现系统经济优化运行。传统微电网中二次调压和调频以及经济调度算法均采用集中式控制方式,然而,集中式控制依赖于系统的通信网络,随着分布式电源渗透率的不断升高,通信数据量增
我国人口老龄化日益严重,许多老年患者不能得到全面、有效的监护,日常安全监护是老龄化社会的重点问题之一。同时,长期卧床患者伴随着多种并发症,长期保持相同睡姿会增加患褥疮的风险。对于具有不同身体条件的患者,如果不采取正确的睡眠姿势,不仅可能对睡眠质量造成影响,还可能造成二次伤害。识别睡眠姿态后并以监测某一种姿态的持续时间,结合卧床病患的身体情况预测可能发生的疾病,然后提醒卧床患者变换卧床姿态,可以对疾
随着真空技术的发展与应用领域的丰富,真空干泵的市场需求不断增加。真空干泵应用于工业生产时,泵用驱动电机通常与泵体直接相连,即真空干泵的腔体内部与电机关键部件均处于真空环境之中。因此,泵用驱动电机的散热条件与常规电机相比较为恶劣,由损耗所产生的热量也会威胁电机关键部件的寿命及电机的可靠运行。尤其是电机转子处于真空环境下,仅能依靠热辐射和热传导两种方式来传递热量,散热效率低进而导致散热困难。常规的转子
真空泵用电机工作在真空环境中,转子不易散热的问题,需要严格控制真空泵用电机的温升,来提高系统运行的稳定性。开关磁阻电机转子无绕组,转子损耗较小,电机整体温升较低,对于提升真空泵用驱动电机的性能具有重要意义。在传统开关磁阻电机的基础上,本文设计了一款真空泵用横向磁通开关磁阻电机,由于定子绕组空间较大,有利于电机散热,又进一步减少了定子的损耗,横向磁通开关磁阻电机的整体温升得到了进一步的降低。首先,对
随着石油、化工、航空、半导体等行业高速发展,真空技术在各行各业中得到广泛的应用,对于真空泵用屏蔽电机的性能要求也越来越高。提高屏蔽式异步电机的性能,改善屏蔽电机由于结构原因所出现的发热严重问题,对于真空干泵的稳定运行具有十分重要的意义。本文对真空干泵用屏蔽电机进行了冷却系统的设计和冷却效果的分析。首先,根据电机设计要求的性能指标计算电机的尺寸参数,确定定转子的结构和材料,选择绕组的连接方式。基于电
轨道交通机车主断路器(以下简称轨道交通断路器)作为连接机车主电路与机车牵引网的设备,其智能化水平影响着轨道交通车辆的安全可靠运行,同步控制技术作为断路器智能化发展的方向之一,其研究具有重要的意义。本文以轨道交通断路器作为载体,研究其同步控制技术。首先,在分析轨道交通断路器电磁操动机构基本工作原理的基础上,结合其电磁操动机构控制电路及特殊的工作环境,分析影响轨道交通断路器电磁机构分闸时间的因素,并研
心血管疾病对人的健康影响非常大,心功能评估在心血管疾病检查的整个周期内都发挥着重要的作用。心阻抗信号与心电信号都能客观地反应人们心脏的状况,心阻抗微分信号携带了大量心脏生理、病理信息,能够实时准确地反映心脏的血流动力学变化,评估心血管功能,与心电信号融合后包含的信息特征更全面。因此,相较于单独分析某一心功能信号,对同时采集的心阻抗与心电信号进行融合分析,得到的信息会更全面,更能了解心脏的状态。本文
现阶段,喷气织机传动结构主要由异步电机和皮带轮构成,这种传动结构存在体积大、效率低、磨损严重、主轴难以实现灵活变速等缺点,因此有必要对传动结构进行改进升级。采用永磁电机直驱系统可简化传动结构,取消减速部件,但对转矩输出的平稳性提出了更高要求。本文围绕喷气织机用直驱永磁电机传动系统展开研究,对其转矩平稳性进行了深入分析。主要研究内容如下:采用永磁电机直驱系统取代传统的两级传动结构,对电机的电磁进行研
转矩脉动一直以来是永磁同步电机的重要性能之一,由于转矩脉动的问题使得永磁同步电机在一些特殊领域应用受到限制,而降低转矩脉动,就要弄清转矩脉动的来源,分析其转矩谐波的构成,这就需要一个精确的永磁同步电机的数学模型。而目前存在的永磁电机的数学模型不能准确的计算出永磁电机的各个转矩。因此本文提出了一个改进的数学模型,利用冻结磁导率的方法使得模型能够精确的计算出电机的永磁转矩和磁阻转矩,准确的分离出各个转
高速永磁同步电机具有高功率密度,可直接驱动高速负载,控制性能优异等优点,成为近些年来电机学科发展的热点。由于高速永磁电机损耗密度高,散热条件差,使其转子散热困难。且随着电机频率的升高,转子涡流损耗迅速增加,永磁体温升显著升高,加剧了高速永磁同步电机永磁体产生不可逆失磁风险。为了保证电机运行的可靠性,快速准确地计算高速永磁电机转子涡流损耗至关重要。首先,将子域法和等效磁路法结合,建立了考虑定子开槽和