电子设备论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇电子设备论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

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1原理与设计

大功率，高电压的电力电子设备都是有数量较多的单个性能参数一致的功率器件经过并联、串联、串联后再并联等方式组合而成。

1.1多个功率器件并联时自愈工作原理多个功率器件并联时如图1所示，并联于功率器件匀流电阻两端的光电隔离开关输出信号会同步于功率器件的开断工作状态，该信号与同步触发脉冲器的输出信号进行比较。这两个信号如果同步则比较器不输出，如果不同步则比较器输出控制命令，令与该功率器件串联的断路开关断开，自动断开故障的功率器件，同时通过显示控制总线向显示控制屏发出显示该功率器件故障的指示信息。

1.2多个功率器件串联时自愈工作原理多个功率器件串联时如图2所示，并联于功率器件的光电隔离开关的输出信号会同步于功率器件的开断工作状态，该信号与同步触发脉冲器的输出信号进行比较。这两个信号如果同步，则比较器不输出，如果不同步则输出控制命令，令与该功率器件并联的旁路开关闭合，自动短路掉故障的功率器件，同时通过显示控制总线向显示控制屏发出显示该功率器件故障的指示信息。

2应用实例

以串联谐振耐压试验设备的变频电源为例进行试验测试，变频电源的输出采用大功率高耐压多只IGBT器件并联后组成桥式输出电路。变频电源的技术参数为：额定输出功率:100kW；额定输入电压：三相380V±12%50Hz；输出电压：0～350V连续可调，输出电压不稳定度≤1%；额定输出电流：286A。图3为桥式输出四分之一桥臂的部分电路，QA11和QA21为输出功率器件IGBT；KA11和KA21分别为QA11和QA21功率器件的自动剔除的高速继电器；RA11和RA21为功率器件的匀流电阻；AI1为功率器件的驱动输入信号端；AO11和AO21为对应功率器件异常后输出指示信号端，高电平为异常；UA11和UA21为比较器；OUTA为桥臂输出端。电路工作原理为，比较器UA11和UA21始终比较输入端1和2的信号，若这两个电平信号始终同步则，它的输出端3处于低电平，继电器KA11和KA21不动作，功率器件QA11和QA21全部正常工作；若某个功率器件击穿或开路，该路对应的比较器1和2路的输入端将会不同步，此时比较器输出端3将输出高电平，驱动该路继电器闭合，切断了该功率器件电源回路，同时使继电器自保持，且输出一个高电平报警信号，其余的功率器件由于电路设计时都具有比较大的冗余，能够继续工作，能够确保试验过程继续进行下去，直到试验工作全面完成。实现了预知故障，提高了电力电子设备工作可靠性。对于串联的功率器件可以采用类似的方法进行单个功率器件损坏后自动剔除。

3结论

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关键词：电子设备谐波问题对策

随着小区和建筑楼宇智能化的兴起和信息处理技术的普及，电子计算机、彩色电视机和电子节能照明光源等电子设备和元件已广泛进入到我们的学习、工作、生活中。这些元件和设备属于非线性负载，在大量集中使用的建筑物或居民小区中，其非线性产生的谐波电流，如果不加以抑制，会使低压电网的电压电流波形产生畸变，影响电能质量。

一、电子设备的谐波现象及原因

电子设备的电源一般是整流电源，只在交流电压接近峰值时，整流管才导通有输入电流。由于在一周期内导通的时间很短，又必须维持设备正常的工作电流，所以输入电流呈脉冲状。这种脉冲状输入电流的基波含量小，而谐波含量大，且工作电流越大，脉冲电流的幅值就越大，形成严重的畸变电流注入低压电网，成为不可忽视的谐波源。

电子计算机和电视机的谐波电流含量大，谐波电流总畸变率高。这样高含量的负载谐波电流在负荷使用高峰期注入低压电网，会造成电网电压和电流总谐波畸变率升高，对电能质量产生影响，如果超过国标规定的限值，还可能造成危害。

据有关资料，在家用电器（主要是电视机）集中使用的居民小区，对低压电网的电压质量有明显的影响。在负荷高峰时，电压的总畸变率和3次、5次谐波均已达到或超过国标规定的限值，而且还有进一步增加的趋势。

二、谐波对电力系统设备的影响

电网谐波使电网波形受到污染，供电质量恶化，附加损失增加，传输能力下降，是电网的公害。其对系统和设备的影响主要表现在几方面。

1．对变压器和电动机，谐波电压使铁芯涡流损耗增加，谐波电流使铜损增加，温度上升，绝缘加速老化，降低了效率和利用率，缩短使用寿命。目前为了抑制3次谐波，常用Dyn11接线的变压器，使3次谐波在三角形连接绕组中形成环流，尽量不注入电网。但应注意，当谐波含量较大时，这些环流也可能引起变压器绕组过热。

2．在谐波电压作用下，电容器会产生额外的功率损耗，加快绝缘介质的老化。更为严重的是，大量谐波电流很可能引发电容器和系统其他元件之间的并联谐振或串联谐振，造成对某次谐波电流的放大和谐波电压的增高。这种危险的谐波过电压和过电流，不仅会使电容器超载而损坏，也会使与电容器联接的配电回路中所有线路、设备因电压闪变超压过负荷而损坏。据统计，70％以上的谐波故障发生在电容器装置上。

3．对电力电缆和配电线路，谐波电流频率增高引起明显的集肤效应，导线电阻增大，线损加大，发热增加，绝缘过早老化，容易发生接地短路故障，形成潜在的火灾隐患。同时，3次谐波使三相平衡负荷的N线电流显著增加。在配电回路负荷主要是大量集中使用电子计算机和大面积采用电子节能气体光源照明的场合，N线电流甚至达到相线电流的两倍，致使N线过热、烧毁，甚至导致火灾。

4．配电回路的谐波电流含量高会使断路器遮断能力降低。这是因为畸变电流过零点时，电弧电流随时间的变化率要比工频正弦电流大，电弧电压的恢复要迅速得多，使电弧容易重燃。事实表明，空气电磁断路器不能遮断其分断能力范围内波形畸变率超过50％的故障电流，还会导致断路器损坏。

5．谐波对电力系统的继电保护、计量仪表以及通信系统的设备、信号产生干扰和损害。

三、国家谐波标准限值

为了抑制谐波污染，保证电网和电气设备的安全经济运行，近几年来国家先后制定了一系列电磁兼容和安全的国家标准，对谐波的限值作出了明确的规定。在《电能质量公用电网谐波》（GB/T14549－93）中，对0.38KV低压电网谐波电压和谐波电流限值的规定如表三、表四：

这些标准的实施，为电子设备产品的生产和检测，供配电设计以及供用电的监督管理提供了依据。

四、减小谐波影响的措施

1．在民用建筑低压配电设计中，尤其是对用电负荷主要为单相用电设备供电的配电干线，中性线（N）的截面积不应小于相线截面积。而对大量集中使用计算机、电视机等电子设备供电的场合，TN系统配电回路的N（PEN）线的截面积不应小于相线截面积的2倍，以增加N线载流量，避免导线过载发热而损坏。

2．对应用电子设备和元件较多的配电线路保护，应选用有中性线过流保护的开关电器，并且应适当加大断路器的断流容量，防止短路故障时因断流容量不足损坏开关和设备。

3．为防止电力电容器对谐波的放大，以致引起谐振过电压或过电流，对电容器的设置要注意以下几点：①适当调整电容器的安装位置，以改变网络参数。②根据可能产生谐振的谐波次数，确定电容器的容量，或调整电容器投切分组容量，以避开谐振点。③在电容器回路中串联适当的空心电抗器，限制电容器支路的谐波电流。例如，为限制3～5次谐波电流，可安装相当于电容器容量4％～6％的串联电抗器。

4．在系统中并联装设交流滤波器。交流滤波器有无源与有源之分，由于民用建筑中负荷类型变化不大，电子设备产生的谐波次数相对比较固定，因此多采用无源滤波器。

对低次数（13次以下）谐波，因次数较低，含量较大，可分别设置单一频率的单调谐无源滤波器滤除。单调谐滤波器由电容器串联谐波电抗器组成，基本原理是将需滤除的谐波频率作为理想的调谐点，在此频率上滤波器产生串联谐振，形成低阻通路吸收大部分谐波电流。

对较高次数（13次及以上）谐波因其幅度小，可选一共同的高通滤波器滤除。最常用的高通滤波器是二阶高通滤波器，由电抗器、电阻和电容器混联连接构成。对某一次（如13次）谐波频率以上的各次谐波，滤波器的阻抗是一个小于其电阻值的低阻通路，使次数较高的谐波电流被有效地吸收。

现在有的厂家（诺基亚、深圳海亿达等）已可提供有源滤波器。有源滤波器基本原理是作为一个电流源，与负载谐波源并联，以极快的响应速度，送出与负载谐波电流幅值相等，相位相同，方向相反的电流，使两者相互抵消，电源侧的总谐波电流为零。有源滤波器还可补偿无功功率和三相不对称电流。目前由于价格较高，补偿容量较小（单台补偿电流100A以下），所以仅适用于对供电质量要求很高（如重要建筑物的中央监控系统、计算机系统等）的场所使用。

5．加强对电子产品生产的管理、检测和监督，鼓励厂家采用有源功率因数校正等新技术，生产低谐波值的电子产品。从源头对谐波污染进行治理，这是最根本的措施。

参考文献

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1、雷电

直击雷：

是指雷电直接击在建筑物构架、动埴物上，因电效应、热效应和机械效应等造成建筑物等损坏以及人员的伤亡。一般防直击雷是通过避雷装置即接闪器（针、带、网、线、）引下线构成完整的电气通路后将雷电流泄入大地。然而接闪器、引下线和接地装置的导通只能保护建筑物本身免受直击雷的损毁，但雷电会透过多种形式及途径破坏电子设备。

带电云层与大地上某处发生迅猛的放电现象，在放电的瞬间，会产生一股峰值在1000到100,000安培的脉冲电流，它的上升时间约为一微秒。如果雷电直接击中建筑物、房屋及与地基接地连接的所有电器设施，接地网的地电位水平会在数微妙之内被抬高数万或数十万伏。高度破坏性的雷电将从各种装置的接地部分，流向供电或数据网络系统。与此同时在未实行等电位连接的导线回路中，可能诱发高电位差而产生火花放电的危险。虽然直击雷的能量巨大，但由于遭受雷电直接袭击的范围通常很小，传统安装于建筑物顶上的富兰克林避雷针将放电电流引导到大地，实践证明，对建筑物设施的保护，避雷针是经济和有效的。

但是，当雷电击中室外传输电源导线或者其他信号线、电话线上时，一个瞬时雷电冲击波会沿着导线向与其相连的设备前行，损害相连的电器设备，并可能击穿绝缘，危及人身安全，或者产生电弧、电火花引起火灾。

感应雷：

是雷电在雷云之间或雷云对地的放电时，并在附近的户外传输信号线路、埋地电力线、设备间连接线和电磁感应并侵入设备，使串联在线路中间或终端的电子设备遭到损害。感应雷虽然没有直击雷猛烈，但其发生的机率比直击雷高得多。直击雷只发生在雷云对地闪击时才会对地面造成灾害，而感应雷则不论雷云对地闪击或者雷云对雷云之间闪击，都可能发生并造成灾害。此外直击雷一次只能袭击一个小范围的目标，而一次雷闪击都可以在较大的范围内多个小局部同时产生感应雷过电压现象并且这种感应高压可以通过电力线、电话线等传传输到很远，至使雷害范围扩大。

雷电波侵入：

由于雷电电流有极大峰值和陡度，在它周围的出现瞬变电磁场，处在这瞬变电磁场中的导体会感应出较大的电动势，而此瞬变电磁场，都会在空间一定的范围内产生电磁作用，也可以是脉冲电磁波辐射，而这种空间雷电电磁脉冲波（LEMP）是在三维空间范围里对一切电子设备发生作用。因瞬变时间及短或感应的电压很高，以致产生电火花，其磁脉冲往往超过2.4高斯。现代银行、邮电、证券机房或营业柜台普通应用微机进行货币存取、信息传递与交换，其对磁脉冲承受限度一般为小于0.007高斯，故在新机房建设或旧机房改造时应对防雷与磁屏蔽措施必须充分注意。

球形雷：

是一种特殊的雷电现象，简称球雷。一般是以橙或

红色，或似红色火焰地发光球体，（也有带黄色、绿色、蓝色或紫色的），直径一般约为10-20厘米，最大的直径可达一米，存在的时间大约为百分之几秒至几分钟，一般是3至5秒，其下降时有的无声，有的发出嘶嘶声，一旦遇到物体或电气设备时会产生燃烧或爆炸，其主要是沿建筑物的孔洞或开着的门窗进入室内，有的由烟囱或通气管道滚进楼房，多数沿带电体消失。

2、操作瞬间过电压

众所周知，当电流在导体上流动时，会产生磁场，储存能量，电流截越大，导线越长，储能越大，所以当大型负载（特别是电感性负载）电气设备开关时，便会产生瞬时过电压。

3、地电位反击

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关键词；虚拟维修；虚拟仪器；多信号模型

中图分类号：G648 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2013）12-0013-02

目前主要的电子设备包括电台、无线电罗盘、高度表、雷达等，其主要功能是获取信息、传输信息并进行显示。由于电子设备涉及到多个学科和专业，设备复杂，在工作中故障率很高。对电子设备的维修能力是正常使用电子设备的前提。采用实际设备进行维修训练，可以获得较好的训练效果。但由于电子设备昂贵的造价，使得实装训练变得比较困难。并且，使用实际设备直接进行训练，尤其是让新手进行训练，带有很大的风险，容易损害正常的设备。采用计算机软件配合简单的硬件构造虚拟化的维修训练环境，用于训练电子设备维护人员，既可以降低训练成本，又可以避免新手操作不熟练造成对设备的损害，训练效果也有一定的保证。

然而，目前虚拟维修主要应用于机械设备的维修训练，电子设备的虚拟维修较少提及。这是由于电子设备的特殊性。电子设备的虚拟维修训练系统特殊之处包括三点，一是电子设备所产生或接收的各种信号。一般情况下，电子设备通过产生或者接收大量的信号进行工作，这些信号的特性各异，并且信号之间的依赖关系复杂。二是与电子设备状态相关的多种显示符号。不同的设备操作会导致不同的显示符号。三是维修过程中用于测量信号的仪器。因此，开发电子设备的虚拟维修训练系统，关键在于建立电子设备的信号模型，根据信号的依赖关系，建立电子设备的故障模型，同时利用虚拟仪器模拟信号的测量，实现故障维修训练。

本文采用虚拟现实技术和多信号模型，设计并开发了电子设备的虚拟维修训练系统，用于新手的维修训练。本系统采用3DMax建立电子设备的三维模型，用于展示设备的外形；采用GL-Studio建立设备的响应模型，用于训练电子设备的各种操作；采用多信号模型，建立电子设备的故障模型，用于模拟电子设备的各种常见故障；采用虚拟仪器，实现设备主要射频、低频信号的虚拟测试；最后采用专家系统对训练过程进行评估。本论文分为以下几部分：首先介绍虚拟维修的现状，然后介绍了电子设备虚拟维修的关键技术，接着给出了电子设备虚拟维修训练系统的硬件架构和软件架构，并对主要部分进行分析；最后总结了电子设备虚拟维修训练系统的主要特点和发展方向。

1.虚拟维修的研究现状

德国Fraunhofer计算机图形研究所与宝马公司联合开展以宝马汽车装配和维修过程的核查与确认为目的的虚拟装配仿真，美国Lockheed Martin公司在F-16飞机设计过程中采用虚拟维修确认和人素分析[1]，英国Salford大学虚拟环境中心对包括碰撞检测、约束建模等关键性问题展开研究。华中科技大学对虚拟维修拆卸过程规划与仿真进行了深入的研究，该文研究了基于零件约束关系的Petri网拆卸序列规划，对模型特性进行了分析和验证，用获得的拆卸序列建立拆卸序列数据链表，存储零件的信息。

文献[2]对于三维环境下的路径规划，本文先是对三维路径规划中所需要采用的一些关键技术作了研究，包括关键帧路径动画、人体步行周期以及OSG骨骼动画技术。然后本文将这些技术应用于虚拟应急演练系统中，完成了基于OSG的虚拟人路径规划模拟系统。可获得外界数据，达到人机交互，呈现相应信息给用户。

文献[3]设计了某型雷达结构虚拟维修的总体方案和维修仿真规划，建立了维修仿真环境，给出了某型雷达结构虚拟维修的操作流程及可视化的碰撞检测结果，同时对其维修性和人机工效学进行了评估与验证。

2.电子设备虚拟维修训练系统软件架构

该系统通过任务选择和角色指派为受训对象提供虚拟化维修场景和维修训练环境，训练科目包括外场维护和内场维修，主要建设内容包括设备拆装建模、设备信号建模、虚拟仪器建模、三维虚拟场景建模、维修过程建模和维修评估建模等。

装备的三维模型用于展示装备的外观，装备的拆装模型用于训练装备拆装顺序。装备的信号模型用于模拟装备的工作过程和各种故障。装备是否发生故障，在实际训练过程中需要采用虚拟仪器进行虚拟化测试，根据测试得到的结果对装备的状态进行判断。总之，装备的三维与拆装模型、装备的信号模型和虚拟仪器构成电子设备虚拟维修训练系统的维修场景，维修场景编辑器通过编辑装备的状态、设定维修科目实现虚拟化维修训练。

三维虚拟场景用于展示整个的飞机维修场景，维修过程建模将设备所有的标准化维修步骤进行建模，虚拟维修训练系统通过比对训练者每个步骤的操作与标准化维修步骤之间的差别，实现对维修训练效果的评估。

从以上分析可以看出，机载电子装备虚拟维修的核心问题是建立各种模型。尤其是信号模型、故障模型和虚拟仪器模型。这些模型通过模拟真实装备的工作过程，构建虚拟化的训练环境。另外比较重要的模型是维修过程的建模和维修效果的评估，维修过程建模需要考虑多种装备在不同状态和不同任务阶段的维护需求，尤其是在故障排查和维修时，需要考虑多种不同的排故策略。

3.电子设备虚拟维修训练系统关键技术

3.1 交互式操作的仿真。在电子设备的操作过程中，需要通过一些按键、开关或遥感的操作实现对设备状态的改变和监控。因此，电子设备虚拟维修训练系统中，必须实现各种交互式操作的仿真。

为了实现电子装备的交互式操作，本系统采用GL Studio为开发工具，开发了虚拟座舱，图3给出了多功能显示器和平显的交互式操作模型。训练人员可以通过操作各种按键或旋钮，获观察平显上的符号，操控装备。

3.2 虚拟仪器建模。电子设备在维修过程中需要用到必须用到两类仪器，一类是通用仪器；一类是专用仪器。通用仪器包括信号源、频谱仪、示波器、万用表、功率计等；专用仪器是指为电子设备专门研制的外场和内场测试设备，包括雷达信号模拟器、电台模拟器等。这两类仪器的使用熟练程度又直接决定着维修效果，所以必须建立与之对应的虚拟仪器。虚拟仪器是以通用计算机作为系统控制器、由软件来实现人机交互和大部分仪器功能的计算机仪器系统。虚拟仪器的操作和测量结果的显示是以虚拟面板的形式借助于计算机显示来显示的，而且数据的传送、分析、处理等都是由计算机软件来完成的，可提供多人次、多场位的训练环境，改进训练效果，提高仪器的使用水平。

4.小结

为节约训练成本，降低训练风险，采用虚拟现实技术，构建了电子设备虚拟维修训练过程，给出了软件架构和关键技术的实现。该虚拟维修训练系统可以用于多种飞机航空电子设备的虚拟维修训练，具有较大的推广应用价值。

参考文献

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[3] LONG Bing，GAO Xu， LIU Zhen.Hierarchical Modeling Method for Multi-Signal Model Based on Visio Control Component[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China. 2012，3，Vol（41）2：259-264.

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    【论文摘要】:机电产品的安全稳定性设计,包括设计的目的、元器件的选择、三防设计、抗震设计、电磁兼容性设计、安全性设计和使用与定期维护等。其目的在于提高机电产品的质量。

    随着科学技术的迅速发展,机电产品在国防、工业、农业、商业、科研和民用等方面的应用种类越来越多,而且都离不开电源技术和其它技术的应用。如果在其应用中忽略了安全稳定性管理,机电产品的质量也不会得到保证。

    1.安全稳定性设计的概念

    安全稳定性是产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的能力。所以,安全稳定性是产品质量的时间指标,是产品性能能否在实际使用中得到充分发挥的关键之一。安全稳定性设计必须与机电产品的功能设计同步进行,设计人员必须明确可靠性设计的目的并掌握可靠性设计的方法。

    2.元器件的选择对机电产品安全稳定性的影响

    元器件的选择是机电产品可靠性的基础之一,很多机电产品的失效是由于元器件的性能和质量问题造成的。元器件的选用原则元器件的选用要遵循下述原则:

    (1)根据产品要实现的功能要求和环境条件,选用相应种类、型号规格质量等级的元器件;

    (2)根据元器件使用时的应力情况,确定元器件的极限值,按降额设计技术选用元器件;

    (3)根据产品要求的可靠性等级,选用与其适应的并通过国家质量认证合格单位生产的元器件;

    (4)尽量选用标准的、系列化的元器件,重要的关键件应选用军用级以上元器件;

    (5)对非标准的元器件要进行严格的验证,使用时要经过批准;

    (6)根据国家或本单位的元器件优选手册选用。

    3.三防设计

    任何机电产品都是在一定的环境下工作的,而潮湿、盐雾和霉菌会降低材料的绝缘强度,引起漏电,从而导致故障。因此,必须采取防止或减少环境条件对机电产品安全稳定性影响的各种方法,以保证机电产品工作中的性能。

    3.1 防潮设计的原则

    (1)采用吸湿性小的元器件和材料;

    (2)采用喷涂、浸渍、灌封、憎水等处理;

    (3)局部采用密封结构;

    (4)改善整机使用环境,如采用空调、安装加热去湿装置。

    3.2 防霉设计防霉设计的原则

    (1)采用抗霉材料,例如无机矿物质材料;

    (2)采用防霉剂进行处理;

    (3)控制环境条件来抑制霉菌生长,例如采用防潮、通风、降温等措施。

    3.3 防盐雾设计防盐雾设计的原则

    (1)采用防潮和防腐能力强的材料;

    (2)采用密封结构;

    (3)岸上设备应当远离海岸。

    4.抗震设计

    任何机电产品都要经过从厂家到用户的装运过程,特别是在振动场合下应用的机电产品,必须采取防止或减少振动环境条件对机电产品可靠性影响的各种方法,以保证机电产品工作中的性能。为此应当充分注意以下几个方面:

    (1)印制板上各元器件引脚线长应当尽量短,以增加抗振动能力;

    (2)印制板应当竖放并进行加固;

    (3)较重的器件应当进行加固;

    (4)悬空的引线不宜拉的过紧,以防振动时断裂;

    (5)运输机电产品时,应当加强防震措施;

    (6)振动场合应用的机电产品,应当采用防震措施。

    5.电磁兼容性设计

    电磁兼容性是指电子设备在电磁环境中正常工作的能力。电磁干扰是对电子设备工作性能有害的电磁变化现象。电磁干扰不仅影响电子设备的正常工作,甚至造成电子设备中的某些元器件损害。因此,对电子设备的电磁兼容技术要给予充分的重视。既要注意电子设备不受周围电磁干扰而能正常工作,又要注意电子设备本身不对周围其他设备产生电磁骚扰,影响其他设备正常运行。电磁兼容性控制计划应包括以下几个方面:

    (1)落实电磁兼容性管理机构的职责、权限和实施计划;

    (2)电磁兼容性的预测和分析;

    (3)制定项目的电磁兼容性标准;

    (4)进行项目的频谱管理;

    (5)制定电源、结构、工艺、布局等电磁兼容性的要求;

    (6)拟制电磁兼容性试验大纲。

    6.机电产品使用与定期维护

    正确使用与定期维护也是提高机电产品可靠性的重要内容。使用机电产品时,首先应当了解它的工作原理,其次应当严格遵循它的使用程序,最后应当对其进行定期维护,这样才能提高机电产品的可靠性。

    6.1移动机电产品的电源是油机和蓄电池,它们的性能好坏是整个机电产品稳定工作的前提。为此,应当对油机和蓄电池正确使用与定期维护。

    6.2电器是供电系统中的重要元器件。电器触头的烧蚀和绝缘性能的下降,往往导致重大事故。为此,应当对电器进行定期维护。

    6.3 活动连接件在振动场合下使用的机电产品,其活动连接件易松动,特别是导电的活动连接件松动时,会导致事故的发生。为此,应当对活动连接件进行定期维护。

    6.4供电线缆是电能传递的路径,电能的主要参数是电流和电压。电流在供电线缆中流动时会发热,发热将导致供电线缆绝缘强度降低,严重的会引起供电线缆火灾。电压对供电线缆的绝缘形成应力,应用中的供电线缆绝缘性能在不断下降,一旦电压的应力超过绝缘的承受能力,会造成绝缘击穿而发生故障。应对位于金属走线槽口处的线缆应当增加保护套,以防长期磨损而可能发生对地短路的故障。

    7.结束语

    随着科学技术的迅猛发展,机电产品越来越广泛地应用于社会各个领域,其使用条件也越来越苛刻,对机电产品的安全稳定性要求越来越高。明确规范和细化机电产品安全稳定性设计其最终目的在于提高机电产品的质量,增加机电产品的社会效益和经济效益。

    参考资料

    [1] 本书编委会, 机械设计师手册,机械工业出版,2003.6

    [2] 丁彬, 新编机械设计知识百科, 中国科技文化出版社, 2005

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[论文摘要]故障诊断是一门综合性技术，它涉及现代控制论、信号处理与模式识别、计算机科学、人工智能、电子技术、统计数学等学科。现代故障诊断技术已有30多年的发展历史，但作为一门综合性的新学科——故障诊断学。

一、电力电子电路故障诊断特点

电力电子电路的实际运行表明，大多数故障表现为功率开关器件的损坏，即晶闸管的损坏，其中以功率开关器件的开路和直通最为常见，属于硬故障。但是，电力电子电路的故障诊断与一般的模拟电路、数字电路的故障诊断还有一个重要的差别：故障信息仅存在于发生故障到停电之前的数毫秒到数十毫秒之间，因此，需要实时监视、在线诊断。

(一)电力电子电路故障诊断的目的

电力电子设备一旦发生故障，小则造成电器产品损坏、交通阻塞、工矿企业停产，大则会威胁人民生命、财产安全，甚至造成重大的人员伤亡或灾难事故，影响国民经济的正常运行。所以，对电力电子设备进行故障检测和诊断显得日趋重要。

长期以来，人们采取两种维修对策：1．等设备坏了再进行维修，称为事后维修。这种办法的问题是经济损失很大。2．定期检修设备，称为预防维修。这种方法有一定的计划性和预防性，但其缺点是如无故障，则经济损失较大。

电力电子设备由很多部分组成，包括电力电子主电路、电动机、发电机和各种应用电路。对电力电子设备进行故障诊断就是要对所有的这些电路进行故障检测和诊断。电力电子电路是整个电力电子设备中最关键的部分，对其的故障检测和诊断就显得尤其重要。

(二)电力电子故障诊断的作用

1．实现早期预报，防止事故发生；

2．预知性维修，提高设备管理水平：

3．方便检修，缩短了维修时间，提高设备利用率；

4．对提高设备的设计制造水平，改善产品质量有指导意义。

二、电力电子电路故障诊断方法

电力电子电路故障诊断技术包括两方面的内容：1．故障信息的检测：以一定的检测技术，获取故障发生时的所需故障信息，供故障分析，推理用；2．故障的诊断：依据检测的故障信息，运用合适的故障诊断方法，对故障进行分析、推理，找出故障发生的原因并定位故障发生部位。传统的故障诊断方法在电力电子电路故障诊断中也得到的广泛应用，如故障字典法、故障树、专家系统等。

(一)故障字典法。把一组典型的测量特征值和故障值以一定的表格形式存放，通过比较测量值和特征值，判断故障。先用计算机对电路正常状态和所有硬故障状态模拟，建立故障字典。然后对端口测试进行分析，以识别故障，即将选定节点上测出的电压与故障字典中电压比较，运用某些隔离算法查出对应故障。

故障字典法对于模拟电路和数字电路故障诊断具有很大的实用价值，但字典法只能解决单故障诊断，多故障的组合数大，在实际中很难实现。

(二)故障树法。故障树诊断法就是对可能造成系统失效的各种因素(包括硬件、软件、环境、人为因素)进行分析，画出逻辑框图，即故障树，从故障树的顶事件进行搜索从而找出故障原因的方法。故障树表达了系统内在联系，并指出元部件故障与系统之间的逻辑关系。

故障树诊断直观、灵活、通用，但建树工作量大，繁琐易错，对诊断故障空间较小的问题比较合适。

(三)残差法。残差法是一种基于解析模型的故障诊断方法。即通过研究实际系统与参考模型特征输出量间的残差来进行电力电子装置主电路在线故障诊断和故障定位的过程。该方法同样适用于逆变器主电路的故障诊断，参考模型法用于电力电子电路的故障诊断具有检测量少、判据简单且与输出大小无关的特点。特别是在复杂电力电子电路的故障诊断中该法的优势更加明显。

(四)直接检测功率器件两端电压或桥臂电流的方法。通过检测各功率器件两端的电压，或检测各桥臂电流，得到功率器件的工作方式，再与触发脉冲进行时序逻辑比较，从而判断被诊断对象是否故障，此方法需要检测每个被诊断器件的电压和电流，所需测点较多，需要专门的检测电路和逻辑电路。该方法还可以通过测量电路的输入输出来实现故障诊断。正常工作时，电路的输入输出在一定的范围内变动，当超出此范围时，可认为故障已经发生。另外，还可以测量输入输出变量的变化率是否超出范围来判断是否发生故障。该方法虽然简单，但抗干扰性差。

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论文关键词：机载气象雷达,WXR-700,故障分析

0机载气象雷达概述

机载气象雷达是人们为防范气象风险，保证飞行安全而应用现代科学技术成果而研制的航空电子设备。机载气象雷达对保障飞行安全具有十分重要的作用，人们不遗余力地对设备进行改进、更新，使气象雷达的性能在近20年来得到了本质的提高。

目前装备飞机的最新气象雷达除了能探测雷雨等气象区域外，已经实现了对风切变、湍流的有效探测，进一步提高了在各种气象条件下的飞行安全性。正是凭借性能优越的机载气象雷达等一系列先进的航空电子设备，使飞行员能够“眼观千里，耳听八方”，驾驶飞机绕过各种危险的气象区域，安全、准确、舒适地把旅客和货物送往目的地。

不同型号的气象雷达所包含的组件可能不同，他们在各型飞机上的配置也有单系统、双系统等多种形式。气象雷达的基本组件为雷达收发机（Transceiver；缩略：XCVR），控制盒（Controller；缩略：CONT），天线驱动机构（ANTENNADRIVE），支架，天线（ANTENNA），波导管（WAVEGUIDE）以及显示器（IND）等组成。

1机载气象雷达的基本工作原理

1.1气象雷达方程

上式集中地表明了气象雷达最大作用距离与雷达系统的技术特性及目标性质的关系，对雷达使用和维护人员均具有实际指导意义。

1.2气象雷达基本工作原理

机载气象雷达主要用于探测航路上的恶劣气象区域。空中的雷雨区、暴雨区、冰雹、湍流、风切变等恶劣气象区域，就是机载气象雷达所要探测的目标，图1为气象雷达基本工作原理示意图。

雷达发现目标并测定其位置，基于无线电波传播所具有的以下基本规律：

（1）无线电波可以定向辐射和接收；

（2）无线电波遇到障碍物发生反射，产生回波；

（3）无线电波以光速在空间直线传播（实际上，电波在真空中的传播速度等于光速，在空气中的传播速度略小于光速，但通常视为近似光速）；

（4）发射机产生电磁波信号（如正弦波短脉冲），由天线辐射到空中；

（5）发射的信号一部分被目标拦截并向许多方向再辐射；

（6）向后辐射再回到雷达的信号被雷达天线采集，并送到接收机；

（7）在接收机中，该信号被处理以检测目标的存在并且确定其位置；

（8）通过测量雷达信号到目标并从目标返回雷达的时间，得到目标的距离；

（9）目标的角度位置可以根据收到的回波信号幅度为最大时，窄波束雷达天线所指的方向而获得；

（10）如果目标是运动的，由于多普勒效应回波信号的频率会发生偏移。该频率偏移与目标相对于雷达的速度（径向速度）成正比。

1.3WXR-700型机载气象雷达原理