Tinjauan Kaedah Diagnosis Kerosakan untuk Pemutus Litar AC Tegangan Tinggi
1. Apakah parameter ciri bagi bentuk gelombang arus kumparan dalam mekanisme operasi pemutus litar voltan tinggi? Bagaimana untuk mengekstrak parameter ciri ini daripada isyarat arus kumparan asal?
Jawapan: Parameter ciri bagi bentuk gelombang arus kumparan dalam mekanisme operasi pemutus litar voltan tinggi mungkin termasuk yang berikut:
Arus puncak keadaan tetap: Nilai arus keadaan tetap maksimum dalam bentuk gelombang kumparan elektromagnet, mewakili kedudukan di mana inti elektromagnet bergerak dan bertahan sebentar pada kedudukan hadnya.
Tempoh: Tempoh bentuk gelombang arus kumparan elektromagnet, biasanya berkisar dari belasan hingga lebih seratus milisaat.
Masa naik sebelum aktivasi inti: Masa yang diperlukan bagi bentuk gelombang arus untuk meningkat dari sifar ke arus puncak pertama.
Masa turun: Masa yang diperlukan bagi bentuk gelombang arus untuk merosot dari arus puncak pertama kembali ke lembah kedua. Ini sepadan dengan masa di mana plunger armatur bermula bergerak, mengetuk mekanisme trip, dan menggerakkannya ke kedudukan had armatur elektromagnet.
Bentuk gelombang: Bentuk keseluruhan gelombang, seperti puls tunggal, multi-puls, atau bentuk gelombang berkala.
Frekuensi: Jika bentuk gelombang adalah berkala, frekuensinya adalah parameter penting.
Untuk mengekstrak parameter ciri ini daripada isyarat arus kumparan trip asal, langkah-langkah berikut biasanya diperlukan:
Penyampelan: Gunakan peralatan penyampelan yang sesuai dengan kadar penyampelan yang mencukupi untuk menyampel arus kumparan secara berterusan dan menukar isyarat kepada bentuk digital.
Penapisan: Tapis data yang disampel untuk menghilangkan bunyi frekuensi tinggi bagi pengenalpastian ciri-ciri gelombang yang lebih baik.
Pengesanan puncak: Cari nilai maksimum dari isyarat yang telah ditapis untuk menentukan arus puncak.
Pengukuran tempoh: Kira tempoh dengan mendeteksi titik masa di mana gelombang bermula dan tamat dari arus sifar.
Pengukuran masa naik dan masa turun: Kira masa naik dan masa turun dengan mendeteksi titik masa dari arus sifar ke arus puncak dan dari arus puncak kembali ke arus sifar, masing-masing.
Analisis bentuk: Gunakan kaedah matematik atau teknik penyelarasan gelombang untuk menganalisis bentuk gelombang.
Analisis frekuensi: Jika bentuk gelombang adalah berkala, gunakan transformasi Fourier atau fungsi autokorelasi untuk menganggarkan frekuensi.
Langkah-langkah ini biasanya memerlukan alat pemprosesan isyarat dan analisis data (seperti MATLAB, library NumPy dan SciPy Python, dll.). Mengekstrak parameter ciri ini membantu dalam pemantauan dan analisis prestasi mekanisme operasi pemutus litar voltan tinggi. Perlu diambil tindakan keselamatan yang sesuai apabila menangani arus voltan tinggi untuk mencegah gegaran elektrik atau bahaya lain.
2. Algoritma apa yang boleh digunakan untuk mengekstrak parameter ciri seperti amplitud puncak dan lembah serta titik masa yang sepadan daripada bentuk gelombang arus kumparan? Sila senaraikan secara spesifik.
Jawapan: Untuk mengekstrak parameter ciri seperti amplitud puncak dan lembah serta titik masa yang sepadan daripada bentuk gelombang arus kumparan, pelbagai algoritma pemprosesan dan analisis isyarat boleh digunakan. Segmen gelombang dan perbandingan segmen demi segmen boleh digunakan untuk mendapatkan parameter ciri. Berikut adalah beberapa algoritma dan kaedah yang biasa digunakan:
Algoritma pengesanan puncak: Algoritma ini boleh mengesan puncak dalam gelombang, termasuk puncak maksimum dan lembah minimum. Algoritma biasa termasuk kaedah ambang, kaedah tetingkap meluncur, kaedah berdasarkan kecerunan, dll.
Algoritma pengesanan persilangan sifar: Algoritma ini boleh mengesan transisi dalam gelombang dari positif ke negatif atau dari negatif ke positif, biasanya digunakan bersama-sama dengan pengesanan puncak dan lembah.
Transformasi Fourier: Boleh menukar bentuk gelombang arus kumparan ke domain frekuensi, mengekstrak maklumat puncak dan lembah dalam domain frekuensi, dan kemudian memetakan semula ke domain masa melalui transformasi songsang untuk mendapatkan maklumat masa.
Algoritma kamiran dan pembezaan: Kamiran boleh digunakan untuk menganggarkan amplitud gelombang, manakala pembezaan boleh digunakan untuk menganggarkan cerun puncak dan lembah, seterusnya meneka titik masa mereka.
Penyelarasan gelombang: Dengan menyelaraskan model gelombang seperti model Gaussian, S-curves, dll., untuk menganggarkan kedudukan dan amplitud puncak dan lembah. Menyesuaikan parameter teori elektromagnet untuk menghasilkan bentuk gelombang arus kumparan yang terus mendekati data pengukuran sebenar, seterusnya mendapatkan parameter ciri gelombang arus kumparan sebenar daripada parameter teori.
Analisis berdasarkan tetingkap: Segmen gelombang ke dalam tetingkap-tetingkap kecil dan ekstrak parameter ciri dalam setiap tetingkap untuk menangkap perubahan puncak dan lembah.
Kaedah berdasarkan pembezaan: Kirakan pembezaan gelombang untuk mencari kedudukan puncak dan lembah; titik di mana pembezaan menjadi sifar adalah titik ekstrem.
Algoritma ini boleh digunakan secara individu atau dalam kombinasi, dengan pilihan tertentu bergantung pada sifat gelombang dan keperluan aplikasi tertentu. Dalam aplikasi praktikal, pengetahuan domain dan alat analisis data biasanya dikombinasikan untuk memastikan pengeluaran parameter ciri yang tepat dari bentuk gelombang arus kumparan.
3. Apakah parameter ciri sinyal percepatan getaran mekanisme operasi pemutus litar tegangan tinggi semasa operasi buka dan tutup? Bagaimana cara mengeluarkan parameter ciri ini daripada sinyal getaran mekanikal yang diukur pemutus litar tegangan tinggi?
Jawapan: Sinyal percepatan getaran mekanisme operasi pemutus litar tegangan tinggi semasa operasi buka dan tutup mungkin mengandungi banyak parameter ciri yang memberikan maklumat penting tentang prestasi dan keadaan mekanisme. Berikut adalah beberapa parameter ciri yang mungkin dan kaedah untuk mengeluarkannya:
Puncak percepatan: Nilai maksimum percepatan dalam sinyal getaran, biasanya dinyatakan dalam unit g (percepatan graviti).
Tempoh: Tempoh peristiwa getaran, biasanya dalam milisaat atau saat.
Komponen frekuensi: Melalui transformasi Fourier atau transformasi Fourier pantas (FFT) dan kaedah analisis spektrum lain, komponen frekuensi dalam sinyal getaran boleh diekstrak untuk mengenal pasti kejadian sebarang komponen frekuensi.
Amplitud getaran: Amplitud sinyal getaran, yang boleh dinyatakan sebagai jarak dari puncak ke sifar.
Nilai puncak-ke-puncak: Amplitud getaran satu siklus lengkap dalam sinyal getaran, biasanya digunakan untuk mengenal pasti getaran berkala.
Bilangan pulsa: Untuk getaran multi-pulsa, bilangan pulsa dalam tempoh masa tertentu boleh dikira.
Bentuk gelombang percepatan: Gelombang sinyal getaran boleh digunakan untuk menganalisis permulaan, akhir, dan tempoh getaran.
Komponen frekuensi tinggi: Kenal pasti komponen getaran frekuensi tinggi, yang mungkin menunjukkan ketidakstabilan atau kerosakan mekanisme.
Untuk mengeluarkan parameter ciri ini, langkah-langkah berikut biasanya diperlukan:
Pengambilan sinyal getaran: Gunakan sensor yang sesuai (seperti accelerometer) untuk mengumpul sinyal getaran dari mekanisme operasi pemutus litar tegangan tinggi.
Pendigitan sinyal: Tukar sinyal getaran analog kepada bentuk digital untuk analisis seterusnya.
Penapisan dan penyemak suara: Penapisan dan penyemak suara sinyal getaran untuk menghilangkan bunyi dan meningkatkan kualiti sinyal.
Pengekstrakan ciri: Gunakan alat pemprosesan sinyal (seperti FFT) dan kaedah analisis getaran untuk mengeluarkan parameter ciri di atas. Sinyal getaran ditransformasikan menggunakan transformasi Fourier; sinyal frekuensi yang berbeza ditambah pada masa yang berbeza untuk menghasilkan gelombang getaran percepatan yang hampir dengan kurva getaran sebenar, mendapatkan parameter ciri data sebenar dari data teori.
Analisis data: Analisis parameter ciri yang diekstrak untuk mengenal pasti isu prestasi atau anormaliti dalam mekanisme.
Analisis parameter ciri ini boleh digunakan untuk memantau status kesihatan pemutus litar tegangan tinggi, mengenal pasti kegagalan potensial, dan mengambil tindakan pemeliharaan untuk memastikan operasinya yang betul. Pemantauan getaran biasanya merupakan tugas penting dalam kejuruteraan yang boleh meningkatkan kebolehpercayaan dan jangka hayat peralatan.
4. Apakah algoritma yang boleh digunakan untuk mengeluarkan parameter ciri daripada sinyal percepatan getaran mekanikal semasa operasi pemutus litar tegangan tinggi?
Jawapan: Semasa mengeluarkan parameter ciri daripada sinyal percepatan getaran mekanikal semasa operasi pemutus litar tegangan tinggi, pelbagai algoritma pemprosesan dan analisis sinyal boleh digunakan. Berikut adalah beberapa algoritma dan kaedah yang biasa digunakan:
Algoritma pendeteksian puncak: Algoritma ini boleh mendeteksi puncak dalam sinyal getaran, termasuk puncak maksimum percepatan getaran. Algoritma biasa termasuk kaedah ambang, kaedah tetingkap meluncur, kaedah berdasarkan gradien, dll.
Analisis spektrum: Transformasi Fourier atau transformasi Fourier pantas (FFT) boleh digunakan untuk menukar sinyal getaran ke domain frekuensi dan mengeluarkan komponen frekuensi dan maklumat amplitud getaran.
Tenaga getaran: Anggarkan tenaga getaran dengan mengintegrasikan kuasa dua sinyal getaran, dengan itu mendapatkan maklumat tentang jumlah tenaga getaran.
Frekuensi getaran: Anggarkan komponen frekuensi utama getaran menggunakan analisis spektrum atau fungsi autokorelasi untuk mengenal pasti ciri frekuensi getaran.
Amplitud getaran: Kuantifikasi saiz getaran dengan mengira amplitud sinyal getaran.
Nilai puncak-ke-puncak: Amplitud getaran satu siklus getaran lengkap dalam sinyal getaran, biasanya digunakan untuk mengenal pasti getaran berkala.
Bilangan pulsa: Untuk getaran multi-pulsa, bilangan pulsa dalam tempoh masa tertentu boleh dikira.
Bentuk gelombang getaran: Gelombang sinyal getaran boleh digunakan untuk menganalisis permulaan, akhir, dan tempoh getaran.
Masa puncak: Anggarkan titik masa apabila puncak getaran berlaku untuk mengenal pasti masa kejadian getaran.
Algoritma-algoritma ini boleh digunakan secara individu atau dalam kombinasi, dengan pilihan tertentu bergantung kepada sifat isyarat getaran dan keperluan aplikasi tertentu. Dalam aplikasi praktikal, pengetahuan domain dan alat analisis data biasanya digabungkan untuk memastikan pengeluaran tepat parameter ciri dari isyarat pemecutan getaran mekanikal pemutus litar tegangan tinggi, untuk memantau prestasi dan status kesihatan peralatan.
5. Bagaimana untuk mengekstrak puncak dan masa puncak isyarat tenaga getaran?
Jawapan: Untuk mengekstrak puncak dan masa puncak isyarat tenaga getaran, anda boleh menggunakan kaedah-kaedah pemprosesan dan analisis isyarat. Berikut adalah kaedah umum:
Pengekstrakan puncak isyarat tenaga getaran:
a. Lancarkan isyarat tenaga getaran: Gunakan penapisan purata atau kaedah lancaran lain untuk mengurangkan hingar dalam isyarat, menjadikannya lebih mudah untuk mendeteksi puncak.
b. Cari titik puncak: Lakukan pendeteksian puncak pada isyarat yang dilancarkan, biasanya melalui langkah-langkah berikut:
c. Rekod amplitud puncak: Tentukan amplitud isyarat tenaga getaran pada setiap titik puncak.
Kira terbitan pertama atau perbezaan isyarat untuk mencari titik ekstrem dalam isyarat (titik di mana kecerunan menjadi sifar).
Gunakan ambang atau syarat-syarat lain untuk menyaring titik puncak, mengeluarkan fluktuasi kecil.
Pengekstrakan masa puncak:
-
Rekod saat puncak: Untuk setiap titik puncak yang dikesan, rekod kedudukannya pada paksi masa, iaitu saat puncak.
Gunakan maklumat masa: Maklumat masa saat puncak boleh digunakan untuk mewakili masa kejadian setiap puncak, biasanya dalam milisaat atau saat.
Perhatikan bahawa kaedah-kaedah tertentu untuk mengekstrak puncak dan masa puncak mungkin berbeza bergantung pada ciri-ciri isyarat. Selain itu, tahap lancaran isyarat dan tahap hingar juga akan mempengaruhi pendeteksian puncak. Anda boleh menggunakan alat pemprosesan isyarat seperti pustaka NumPy dan SciPy dalam Python, serta algoritma pendeteksian puncak seperti kaedah ambang, kaedah kecerunan, atau kaedah tetingkap meluncur untuk melakukan langkah-langkah ini. Dalam aplikasi praktikal, anda mungkin perlu menyesuaikan parameter algoritma untuk menyesuaikan dengan keperluan isyarat getaran tertentu.
6. Apakah parameter ciri isyarat bunyi semasa operasi buka dan tutup pemutus litar tegangan tinggi? Bagaimana untuk mengekstrak parameter ini untuk menganalisis dan mendiagnosis cacat laten dalam pemutus litar tegangan tinggi?
Jawapan: Isyarat bunyi semasa operasi buka dan tutup pemutus litar tegangan tinggi mungkin mengandungi beberapa parameter ciri yang digunakan untuk menganalisis dan mendiagnosis prestasi dan status kesihatan peralatan. Berikut adalah beberapa parameter ciri isyarat bunyi yang mungkin dan kaedah untuk mengekstraknya:
Amplitud bunyi: Amplitud atau volum isyarat bunyi, biasanya dinyatakan dalam desibel (dB).
Frekuensi bunyi: Komponen frekuensi isyarat bunyi, digunakan untuk mengenal pasti nada atau julat frekuensi bunyi.
Tempoh bunyi: Tempoh peristiwa bunyi, biasanya dalam milisaat atau saat.
Bentuk gelombang bunyi: Bentuk gelombang isyarat bunyi, digunakan untuk menganalisis permulaan, akhir, dan tempoh bunyi.
Spektrogram bunyi: Graf analisis spektral isyarat bunyi, digunakan untuk mengenal pasti kejadian dan perubahan komponen frekuensi.
Bilangan pulsa: Untuk beberapa pulsa bunyi, bilangan pulsa dalam tempoh masa tertentu boleh dikira.
Ciri bunyi: Gunakan alat analisis bunyi untuk mengekstrak ciri bunyi, seperti tenaga, purata spektral, puncak, dll., dari isyarat audio.
Untuk mengekstrak parameter ciri ini, langkah-langkah berikut boleh dilakukan:
Pengambilan isyarat bunyi: Gunakan mikrofon atau sensor yang sesuai untuk mengumpulkan isyarat bunyi semasa operasi buka dan tutup pemutus litar tegangan tinggi.
Penyediaan digital isyarat: Tukar isyarat bunyi analog kepada bentuk digital untuk analisis.
Pemprosesan isyarat bunyi: Penapisan dan penyisihan hingar isyarat bunyi untuk menghilangkan hingar dan meningkatkan kualiti isyarat.
Pengekstrakan ciri: Gunakan alat dan algoritma pemprosesan isyarat audio untuk mengekstrak parameter ciri di atas, seperti analisis spektral, analisis bentuk gelombang, dll.
Analisis data: Analisis parameter ciri yang diekstrak untuk mengenal pasti ketidaknormalan atau masalah prestasi dalam isyarat bunyi.
Dengan memantau dan menganalisis isyarat bunyi, cacat laten dalam pemutus litar tegangan tinggi boleh dikenali, seperti bunyi abnormal, masalah mekanikal, atau operasi tidak normal lain. Ini membantu mencegah kegagalan peralatan dan mengambil langkah pemeliharaan untuk memastikan kebolehpercayaan dan keselamatan pemutus litar tegangan tinggi.
