电气硕士论文范文

电气硕士论文范文第1篇

【关键词】研究生；培养质量；电气工程学科

【中图分类号】G40-057　【文献标识码】A　【论文编号】1009―8097(2011)11―0052―05

引言

近年来，我国研究生招生规模以每年两位数的增长率逐年递增。截至去年，全国在校研究生已超过100万人。清华大学电机工程与应用电子技术系(以下称“清华大学电机系”)目前有在校硕士、博士研究生643人，已经超过该系在校本科生的规模。研究生的培养成为本系教学的重点。为实现建设世界一流电气工程学科的目标，清华大学电机系不断深化教学改革，采取有效措施，切实提高研究生培养质量，缩小与世界一流电气工程学科研究生培养水平的差距。本文着重介绍清华大学电机系在完善课程建设、加强学术交流、注重实践培养和严格规范学位评审等环节所进行的改革尝试，以及这些改革措施对提高研究生培养质量起到的积极效果，和对促进学生就业于能源电力企业和教育科研事业单位发挥的推动作用。

一　根据就业去向确定研究生教学体系改革的重点方向和内容

2006年-2010年问，从清华大学电机系毕业后就业的博士生和硕士生(不含工程硕士生)人数分别是226人和397人。图1和图2分别据此统计了研究生的就业去向。

从上述统计数据可知，能源／电力企业和教育／科研事业单位已经成为近70％的研究生就业时的首选，“进入主流行业、发挥大才干”已成为大多数研究生首选的就业取向。

反过来，为了适应这种择业的需求，在研究生教育培养体系中如何把握其技能需求，就成为一个重要的课题。通过对205名毕业研究生的调研和对国家电网总公司、南方电网总公司、区域电网公司、省电网公司、电力设计院、发电公司、发电设备制造企业、输配电装备制造企业、电力电子设备制造公司和中国电力科学研究院等10余家用人单位的访问，对包括学科认识、毕业生工作状况、行业用人需求、毕业生知识和技能需求在内的共9个方面内容进行了调研。我们得出以下具有代表性的结论：

1　基本功扎实是在后续事业中取得成功的基石，培养严谨的科研作风是保证研究生培养质量的重要环节。

2　加强专业知识的讲授和专业技能的培养应当成为研究生教学的重点和核心内容。

3　研究生创新能力需要“智商+情商”兼修，即不仅仅要有扎实的理论分析和工程实施等各项专业技能，也要有与人沟通的能力。

结合这些调研分析结果，本系的研究生教学改革拟定从课程建设、学术交流、学位评审过程管理三个环节来加强专业教育，综合培养研究生创新能力，并在规范化的学位评审制度中培养学生严谨的科研作风。

二　不断完善研究生课程改革与建设

1　加强研究生课程建设

清华大学电机系多年来始终坚持研究生课程的改革，从加强师资队伍建设、开展研究型教学、鼓励双语或纯英语教学、促进高水平研究生教材编写等角度开展工作，通过不懈努力，取得了较多突出性成果。先后有“现代电力电子学”、“高等电力网络分析”、“现代控制理论”、“电力电子与电机集成系统”4门课程荣获“清华大学研究生精品课程”称号。“高等电力网络分析研究生学位课重基础研究型教学方法”项目荣获2008年清华大学教学成果奖一等奖，“电力电子与电机集成系统，研究生双语专业课程建设项目荣获2010年“清华大学教学成果奖”一等奖。

2　完善研究生课程规划

课程规划包括研究生课程建设的完善，教学理念的创新、教学内容的创新等方面的内容。清华大学电机系不断增加研究生课程的深度与探索性实践，优化课程内容设置，适当删减部分内容相对陈旧、教学效果不够理想的课程。我们认为所学课程应为研究生在工程实践与先进理论之间起到桥梁作用，不仅要使研究生更好地掌握理解问题、分析问题的基本方法，正确地运用有关理论和方法解决实际工程问题，同时还需拓宽研究生的专业基础知识，了解和掌握学科前沿动态，培养和提高研究生独立从事科研的能力。

近几年来我们逐步完善了一批研究生课程，新增开设了“磁性物理与电磁检测”、“电力电子器件原理与应用”、“磁测量原理与技术”、“现代电力系统优化新进展”(深圳研究院)课程。已通过批准开设“电能质量”、“现代电力系统规划”、“电力系统复杂性与大电网安全技术”等课程，优化调整了“现代能量管理系统”、“电气设备可靠性工程”、“电力系统广域监测与控制”、“电力系统理论与分析”等课程的内容。这些课程由于一方面介绍电气工程领域的最新科研进展，另一方面也满足当前智能电网与新能源产业迅猛发展的需求，受到学生的欢迎。

3　聘请海外学者短期讲学

为推进研究生课程建设，学习国外先进的教学理念和借鉴其教学模式，提高研究生课程质量，清华大学电机系积极开展“海外学者短期讲学资助计划”，先后聘请一些国外的著名教授、学者来校进行短期讲学。共有100余名研究生和高年级本科生选修了海外学者讲授的课程。表1列举了近年来聘请的国外知名大学来本校进行短期讲学的课程内容。

三　加强学术交流，着力培养研究生创新能力

1　选派研究生参加国际联合培养与短期访学

为拓宽研究生的国际视野，加强研究生的国际化联合培养力度，清华大学电机系选派部分优秀学生赴国外一流大学进行联合培养、短期访学交流，培养了一批具有国际视野、能够提升自主创新能力的拔尖创新人才。

2007年至今清华大学电机系已选派研究生出国联合培养26人次，前往的国家包括美国、英国和加拿大等。2010年和2011年共选派9名博士生进行短期访学交流。表2为清华大学电机系近5年选派研究生出国联合培养情况。

清华大学电机系选派的学生在国外著名大学学习交流，师从著名教授，学习到国际先进的科研方法和手段，提升了学生的自主创新能力。选派研究生出国联合培养已取得显著成果，如博士生何同学在“IET Generation，Transmission&Distribution”、袁同学在“IET Electric Power Applications”期刊上发表了高水平论文、林同学更是在发表了多篇高水平文章的基础上，还获得教育部颁发的“博士研究学术新人奖”。

2　建立专项基金资助制度，加强研究生国际交流

为支持博士生出国参加重要的国际学术会议，促进博士生与国际同行学者直接交流沟通，拓宽学术视野，了解学科研究进展和动态，提高学术水平，清华大学电机系依托电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室设立专项基金，

资助博士研究生参加在其研究领域中重要的、影响大的国际会议，鼓励研究生出成果并鼓励其积极参与国际学术交流。

专项基金自2009年6月设立至今，已实施资助40名博士生出国参加国际会议，受资助的博士生覆盖清华大学电机系电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电机与电器、电力电子与电力传动、电工理论新技术所有二级学科和深圳研究生院能源与电工新技术研究所。

资助博士生参加国际会议，受资助的学生既开拓了国际视野，又促进了其创新性研究的思路和方法的培养。如博士生罗同学将与会报告内容完善并在“Journal of Physics D：Applied Physics”期刊上发表文章。之后，该博士生又以此内容为基础进行扩展，并申请成功国家自然科学基金青年项目。

3　改善研究生学术交流氛围

要想培养高质量的研究生，活跃的学术氛围是必不可少的。创新的思想需要在浓厚的学术氛围中孕育。清华大学电机系采取了多种行之有效的措施，加强学术交流，营造创新的氛围。

电机系成立“研究生学术交流中心”，通过组织调研，及时了解研究生所需，定期整理汇总各类学术活动信息。促进二级学科间的学术活动信息共享，以及相近研究方向的深层次学术探讨，使研究生的学术交流活动得到常规化、规范化、制度化。

2007年底创办《学术前沿导读》电子刊物(以下简称《导读》)，该刊目前已出版10期。《导读》包括的主要内容有：(1)相关行业的发展态势；(2)国际学术前沿的发展情况：(3)相关专业的研究动态和最新成果；(4)科学研究方法与科研研究经验等。《导读》主要归纳总结国内外电气工程学科的最新研究进展及思路；及时准确、分门别类地归档记录系内教师、研究生已有的与最新的学术方向与研究成果，并定期。《导读》不是简单的资料汇编，它很好的起到导引作用，通过对学术资源的整合，将初涉学术科研生涯的研究生导引到更广阔的资源、获得更科学的研究方法、融入最前沿的学术环境中。

4　促进师生间的学术交流

良好的师生交流是研究生做好科学研究工作的基础，同时也能促进研究生培养质量的提高。博士生论坛是研究生进行学术交流非常重要的平台。清华大学电机系利用这一平台，积极组织安排博士生导师会议在博士生论坛期间召开，既使老师们参加了博士生导师专题讨论会，同时也保障了更多的博士生导师参加博士生论坛并对博士生的学术报告进行点评，为全系师生间进行学术交流创造更多的有利条件。博士生论坛每年组织一次，每次有120名左右研究生参加论坛。博士生导师专题讨论会自2007年开始举办，每次都有10余位至20位博士生导师参加。

以“聚焦行业热点，关注学术进展；着眼学科交融，开阔思想视野；感受学者风范，品味学术人生”为宗旨，清华大学电机系于2004年推出“行家行话”学术活动品牌。该活动每学期举办一至两次，现已经成功举办23期。每期的嘉宾均是电力行业内的著名专家或业界精英，其中包括中国工程院院士、英国皇家工程院院士、美国电机电子工程师院士、大型电力企业技术专家等。

清华大学电机系为加强导师与研究生间的学术探讨，积极组织召开访学报告会，安排麻省理工学院、剑桥大学、多伦多大学、威斯康星大学等名校归国的访问学者、公派出国生、短期访学生，向全系师生介绍他们在国外一流大学的访学经历。访学报告会不仅开阔了学生的学术视野，也有助于提高学生的学术水平和创新能力。

四　依托企业建立研究生工作站，加强专业型硕士研究生培养

从2009年起，为更好地适应国家经济建设和社会发展对高层次应用型人才的迫切需要，我国推出了全日制专业学位硕士研究生这个新的培养类型。专业学位是我国研究生教育的形式之一，是相对于学术型学位而言的学位类型。而根据国务院学位委员会的定位，全日制专业学位硕士研究生的目的是培养具有扎实理论基础，并适应行业或职业实际工作需要的应用型高层次专门人才。专业学位硕士开始全日制培养，并发放“双证”，是我国将硕士研究生教育从以培养学术型人才为主向以培养应用型人才为主转变的重要举措，是实现研究生教育结构的历史性转型和战略性调整。对于这种新的类型，如何制定好培养方案，特别是如何突出“应用型”特色，值得各个学科深入思考。

清华大学有关学科按照教育部的部署，积极发展具有特色的专业学位教育。清华大学电机系自2009年开始招收全日制硕士专业学位研究生。我们认为，专业学位教育是为了培养掌握电气工程领域坚实的基础理论和宽广的专业知识，具有较强的解决实际问题的能力，能够承担专业技术或管理工作，具有良好的职业素养的高层次应用型专门人才。为达成此目的，需要面向行业领域进行充分的、高质量的专业体验和实践。清华大学电机系注重利用企业资源，建立专业实践或合作培养基地，推进应用型硕士研究生培养与用人单位实际需求的紧密联系，积极探索人才培养的供需互动机制。

为适应创新型国家建设需要，实现“人才强国、人才强校、人才强企”战略，加强校企合作，充分发挥高校在人才培养系统性、学科交叉性及知识前沿性和企业在重大工程项目平台和高水平工程实践方面的优势，探索创新人才培养机制，密切理论研究和生产实际的结合，增强学生解决实际问题的能力，清华大学电机系与南方电网科学研究院有限责任公司等企业签订了研究生工作站合作协议。清华大学电机系每年将选拔一批以专业型硕士生为主的研究生，赴企业研究生工作站进行合作研究，研究专业包括：电力系统及自动化、直流输电技术、电力系统仿真、高电压技术、电力电子与电力传动、自动控制、信息技术、智能电网等。工作站的建立是对清华大学电机系研究生实践培养的很好保障，必将提升研究生的科研创新能力，促进研究生培养质量的提高。

五　规范学位评审制度，保障研究生培养质量

1　严格规范学位论文预审查制度

2006年开始，清华大学电机系积极实行《电机系工程硕士论文预审核实施办法》。该办法的实施，为清华大学电机系工程硕士论文质量的改善和提高起到了非常有效的促进作用。在两年多的实施过程中，及时发现该办法存在的不完善之处并进行修订，从而完善了工程硕士论文预审核制度，进一步促进了工程硕士论文质量的提高。

2009年，从工程硕士开始，清华大学电机系率先对学位论文进行重复度审查。经过对最近两年答辩的近40名工程硕士学位论文进行的重复度审查，结果表明该项审查对电机系工程硕士论文质量的提高起到显著作用。

2　严格规范学位论文送审评阅、答辩过程

自2006年年底起，清华大学硕士答辩改为集中答辩，给答辩管理工作带来一定影响。论文评阅人的聘请、答辩委员会的组成、答辩硕士生和导师及答辩秘书对时间节点的把握、答辩工作的组织安排、导师和答辩硕士生对答辩后收尾工作的认识等都存在一定问题。清华大学电机系高度重视硕士生答辩工作的严格把关，　“电气工程”学位分委员会2010年9月专门讨论，通过并实施《电机系硕士学位论文答辩有关规定》，对硕士答辩的相关工作提出了规范要求。

2011年4月清华大学电机系积极编写《电机系硕士学位论文答辩委员会秘书工作提示》和《电机系硕士学位论文答辩研究生工作提示》，专门组织召开硕士研究生答辩动员会，要求全系预计答辩的工学硕士生、全日制工程硕士生、非全日制工程硕士生、答辩秘书以及全系各所主管研究生工作副所长参加会议。通过动员会，对硕士研究生答辩的全过程、各项工作的时间安排进行全面介绍，明确提出系级论文预审查、论文送审评阅、论文答辩各环节的要求及注意事项。结合第一届全日制工程硕士即将进行毕业答辩的实际情况，对答辩各个阶段中主管副所长、答辩秘书和答辩硕士生等相关人员的各项工作及任务进行细致的分析和说明，并对硕士论文写作中容易出现的问题与错误进行讲解，要求研究生的学位论文不但内容要保证质量，同时也要重视论文的写作格式规范。答辩动员会效果良好，今年的硕士学位论文答辩相关工作，存在的问题比以往有所下降。

六　结语

在全国研究生招生数量激增的大背景下，如何一方面确保研究生培养质量，另一方面培养出具有创新精神的研究生，是一个各高校都面临的迫切问题。

电气硕士论文范文第2篇

关键词:电气工程 自动化 技术

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：

随着人们生活水平的提高,电气工程及自动化的要求也越来越高,它不仅要满足照明、家电用电量、安全用电等需求,更注重其美观、实用、方便的使用效果。

1 供配电系统

现代工农业及整个社会生活中电力应用非常广泛,一般建筑采用低压供电,高层建筑通常10kV电压供电。

1.1 电力系统及电力负荷

(1)电力系统概念。在电力系统中,如果每个发电厂孤立地向用户供电,其可靠性不高。如当某个电厂发生故障或停机检修时,该地区将被迫停电,因此为了提高供电的安全性、可靠性、连续性、运行的经济性,并提高设备的利用率,减少整个地区的总备用容量,常将许多发电厂、电力网和电力用户连成一个整体。这里由发电厂、电力网和用户组成的统一整体称为电力系统。

(2)我国电网电压等级。电力网的电压等级比较多,从输电的角度来讲,电压越高则输送的距离就越近,传输的容量越大,但电压越高,要求绝缘水平也相应提高,因而造价也越高。目前,我国根据国民经济发展的需要,技术经济上的合理性及电机电器制造工业的水平等因素,由国家颁布制定了我国电力网的电压等级主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、550kV等10级。其中电网电压在1kV及以上的称为高压,1kV以下的电压称为低压。

1.2 10KV 变(配)电所及高压设备

(1)变(配)电所位置的选择原则。①接近负荷中心,这样可降低电能损耗,节约输电线用量;②进出线方便;③接近电源侧;④设备吊装、运输方便;⑤不应设在有剧烈振动的场所;⑥不宜设在多尘、水雾(如大型冷却塔)或有腐蚀性气体的场所,如无法远离时,不应设在污染源的下风侧;⑦不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻;⑧变(配)电所为独立建筑物时,不宜设在地势低洼和可能积水的场所;⑨高层建筑地下层变(配)电所的位置,宜选择在通风、散热条件较好的场所。

(2)主结线的方式及特点。变(配)电所的主结线(一次接线)是指由各种开关电器、电力变压器、互感器、母线、电力电缆、并联电容器等电气设备按一定次序连接的接受和分配电能的电路。它是电气设备选择及确定配电装置安装方式的依据,也是运行人员进行各种倒闸操作和事故处理的重要依据。

主结线的基本形式有单母线接线、双母线接线、桥式接线等多种。

(3)变电所的形式和布置。①变电所的形式有独立式、附设式、杆上式或高台式、成套式变电所。附设式又分为内附式和外附式。②10kV变电所一般由高压配电室、变压器室和低压配电室三部分组成。

(4)常用高压设备。常用的高压一次电气设备有:高压熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压断路器、高压开关柜、高压避雷器和互感器等。

1.3 低电压配电系统及低压设备

(1)低电压配电方式。低电压配电系统是由配电装置和配电线路组成。低电压配电方式是指低电压干线的配电方式。低电压配电方式有放射性、树干式、链式三种形式。

(2)常用低压设备特点及用途。低压电气设备通常是指电压在1000V以下的电气设备,在建筑工程常见的低压电气设备有刀开关、熔断器、自动空气开关、接触器、低压配电柜等。

2 楼宇自动化

楼宇自动化控制采用的是计算机集散控制,所谓计算机集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接数字控制器(DDC),利用上位计算机进行画面的监控和管理。主要手段是动画、曲线、文本、数据库、脚本、和各种专用控件等。楼宇自动化包括:空调与通风监控系统、给排水监控系统、照明监控系统、电力供应监控系统、电梯运行监控系统、综合保安系统、消防监控系统和结构化综合布线系统。

设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断,采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理,使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行,在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各系统造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证系统充分运行,从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务,使投资能得到一个良好的回报。

3 电气安全

随着人类对电力能源的重视与不断应用,电力设施与设备已与现代人类的工作与生活密不可分,电力甚至成为现代各行各业发展的基础前提。但不可否认的是由于种种原因,电力能源在带给人们工作与生活的便利的同时,由电气设备产生的问题也带给人类的生产与生活不少烦恼与损失,有时甚至表现为灾难。因此,电气安全不仅已成为各国电气操作与维护人员消除安全生产隐患、防止伤亡事故、保障职工健康及顺利完成各项任务的重要工作内容,同时也是电气专业工作者首要面临并着力解决的课题。

3.1 电气绝缘

保持配电线路和电气设备的绝缘良好,是保证人身安全和电气设备正常运行的最基本要素。电气绝缘的性能是否良好,可通过测量其绝缘电阻、耐压强度、泄漏电流和介质损耗等参数来衡量。

3.2 安全距离

电气安全距离,是指人体、物体等接近带电体而不发生危险的安全可靠距离。如带电体与地面之间、带电体与带电体之间、带电体与人体之间、带电体与其他设施和设备之间,均应保持一定距离。通常,在配电线路和变、配电装置附近工作时,应考虑线路安全距离,变、配电装置安全距离,检修安全距离和操作安全距离等。

3.3 安全载流量

导体的安全载流量,是指允许持续通过导体内部的电流量。持续通过导体的电流如果超过安全载流量,导体的发热将超过允许值,导致绝缘损坏,甚至引起漏电和发生火灾。因此,根据导体的安全载流量确定导体截面和选择设备是十分重要的。

4 建筑设备自动化系统

建筑设备自动化系统实际上是一套中央监控系统。它通过对建筑物(或建筑群)内的各种电力设备、空调设备、冷热源设备、防火、防盗设备等进行集中监控,达到在确保建筑内环境舒适、充分考虑能源节约和环境保护的条件下,使建筑内的各种设备状态及利用率均达到最佳的目的。

参考文献

[1] 武金山.基于CAN总线的楼宇自动化系统设计[D].合肥工业大学硕士论文,2008(11).

[2] 郭英杰.楼宇自动化系统(BAS)简介与问题浅析[J].企业导报,2010(5).

[3] 张一平.智能小区管理系统的设计与开发[D].武汉理工大学硕士论文,2010(4).

电气硕士论文范文第3篇

关键词：可编程控制器 车停位检测传感器 辅助停车装置 红外检测预警

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）06-0017-02

1 引言

随着我国迈入小康社会，停车难的问题萦绕在每个人的心头。通过对松江区的万达商业广场等多个地下停车库进行实地调研，发现在照明昏暗的情况下很难发现地面上的白色车位边界线，这对司机停车造成了困扰，降低了司机停车的效率；另外，在司机停车过程中并没有对车辆的运行位置进行监控，也没有对驶出左右边界的车辆进行提示，这样很容易导致剐蹭事故。本装置属于电气控制技术领域，特别涉及一种车库运行管理系统中的车位辅助停车电气控制装置。

2 项目设计要求

车库车位按照某种功能分为若干区域，各区域有若干车位；每个停车位的下方放置停车压力传感器用于检测该位置是否拥有车停放，车停位检测传感器与控制器相连，将停车位信息传送至控制器；停车车位边界指示有若干个嵌入地下的指示灯构成，所有指示灯距离分布在停车车位边界上，当有汽车需要停入该车位时，车位边界指示灯点亮，司机可以非常清晰的看到车位边界；车位边界检测采用红外线检测对车停过程中的车行位置进行实时检测，车位边界检测的检测装置与控制器相连，将检测信号传送给控制器，当停车过程中出现待停车辆驶出车位边界线时启动声光报警器，提醒司机及时调整停车路径。车库车位平面图如图2.1所示。

3 基于PLC的车库车位辅助停车装置的设计

3.1 功能描述

基于PLC的车库车位辅助停车装置示意图如图3.1所示，主要功能器件包括车停位检测传感器、停车位边界指示装置、车位边界内、外检测、声光报警器、LED指引灯。

功能1：当控制器接收到选位信号后，车行指示灯以流水灯的工作方式点亮指引车辆进入待停车位。

功能2：停车车位边界指示由若干个嵌入地下的指示灯组成，所有指示灯等距离分布在停车车位边界上。当停车车位边界指示处于工作状态时，指示灯点亮，待停车辆的驾驶员能清晰地看清楚地面的停车位边界线，照明光线和积水带来的视觉干扰被极大地降低，有利于驾驶员安全的泊车。当检测车辆停放到位后，经过一定时间的延时，停车车位边界指示灯熄灭，恢复待机状态。

功能3：在驾驶员泊车过程中，车位边界检测将全程监控车行的位置是否在停车位的安全范围内。车位边界检测采用红外线检测，检测装置包含内、外两侧。内侧边界检测进行预警，外侧边界检测进行报警。车位边界检测的检测装置与控制器相连，将检测到的车行信号送给控制器。当内侧边界检测器检测到待停车辆行驶信号时，报警灯低频闪烁，报警器发出低频预警声，说明该车辆的位置已经偏离了停车安全范围，驾驶员应当及时调整停车的行车方向；当外侧边界检测器检测到待停车辆行驶信号时，声光报警器报警灯高频闪烁，并发出高频报警声，说明该车辆的位置已经超出了停车安全范围，驾驶员应当立即调整停车操作，以免发生待停车辆与左右两边车辆的剐蹭事故。

功能4：当车停位检测传感器检测停车位车辆停放时间超过5分钟未发生变化，视为泊车操作结束，相应的停车车位边界指示、车位边界检测和声光报警器的工作状态复位。

3.2 输入输出端子分配

本装置设计包括车库的所有车位的功能，各区域可采用工业控制网络来实现信号的传输并实现功能控制。本文主要对某一特定库位的功能实现进行设计与实现。以1号库位为例，经过分析确定输入信号为内侧红外检测等6个信号，输出控制端包括停车位边界指示灯等7个信号，共计13个信号，如表3.1所示，所以确定可编程序控制器的型号为FX2N64MR，每个PLC可实现对4个库位的控制。

3.3 基于PLC的车库车位辅助停车装置结构框图

“基于PLC的车库车位辅助停车装置”的控制涉及PLC控制技术、工业控制网络、LED显示技术，传感器技术等，系统控制框图如图3.2所示。

3.4 基于PLC的车库车位辅助停车装置控制功能实现

整个控制装置以接收到选位控制信号为启动，车位边界指示灯点亮，同时Y1～Y4以1S间隔流水灯状态工作指引车辆入库；当车位停车检测传感器检测到信号超过5S，表示车辆在车位中停放静止状态；当车位内侧检测装置检测到信号时，系统发出周期为1S的低频声光预警；当车位外侧检测装置检测到信号时，系统发出不间断的声光报警。装置控制功能部分程序实现如图3.3所示。

4 结语

本装置实现了对待停车辆指引到位、车停位检测、车位边界指示、停车过程预警和出界报警等功能，使停车过程更加安全和人性化。整个控制使用三菱FX2N可编程序控制器控制，通过对实验设备进行调试，最终实现了设计要求。本装置进行简单额改进就可以应用于别墅中的独立私家车库；地面行车指引机构也可以用于高架路、高速公路等道路交通，尤其是在阴雨天晚上，地面有积水的路况下能够有效的提高行车的安全性。

参考文献

[1]张静之，刘建华.PLC编程技术与应用[M].北京：电子工业出版社，2015.

[2]范国伟.三菱可编程序控制器技术与应用[M].北京：人民邮电出版社，2010.

[3]沈益明，金娣.车位引导系统[J].现代建筑电气，2012年10期.

[4]孙博.智能车库系统的研究与实现[D].昆明理工大学硕士论文，2014.4

[5]马浩浩.地下车库辅助停车系统的研究与实现[D].西安电子科技大学硕士论文，2014.3

电气硕士论文范文第4篇

【关键词】 斗轮堆取料机 斗轮机构 电气控制

斗轮堆取料机是一种广泛应用于钢厂、电厂、港口、码头等地的大型散料连续输送机械，用于物料（矿石、煤、焦碳、砂石）的堆取[1]。斗轮机构是整个机器的核心部件，其稳定性直接影响机器的安全可靠性。本文分析了目前斗轮机构电气控制方法，发现其在使用的过程中的不足，对其进行了改进。

1 斗轮机构传统电气控制方法

斗轮机构驱动方式一般有两种：液压马达-斗轮轴，液压马达驱动成本高，应用较少，大部分斗轮机构采用电机驱动；电机驱动方式的组成为：电机液力耦合器减速器斗轮驱动轴斗轮机构。驱动的时候直接控制驱动电机，目前斗轮机构工作的时候只能一个方向转动，不能反转。斗轮堆取料机工作是依靠斗轮机构的旋转挖取堆放于料场的物料，物料通过前臂架皮带机运输到料斗系统，最终到达底面皮带输送系统，通过底面皮带输送系统到达物料处理系统。由于多方面的原因料场的料堆形状是不规则的，斗轮机构取料到形状不规则处时，斗轮机构的整个斗子会嵌入料堆里面。这时候操作是先停大车，前臂架水平运动将斗轮机构从料堆里面带出。由于斗轮机构的一个斗子完全嵌入料堆里面，由于斗子嵌入不规则形状物料太深，当斗子从料堆取出的时候，前臂架变形很大，前臂架振动厉害，影响机器的使用寿命，并且料堆可能塌陷。

2 斗轮机构新的电气控制方法

从上面的分析可以看出，目前斗轮堆取料机的的斗轮机构由于不能反转，对斗轮机构的正常使用和寿命造成影响。为此在电器控制系统设计的时候，在原有电路的基础上，增加一个交流接触器KM2，以实现斗轮电机的正反转，如图1所示。在斗子嵌入形状不规则的料堆的时候，先停大车，斗轮机构反转，前臂架水平运动将斗轮机构从料堆里面带出，这样降低前臂架的变形及振动，也可避免料堆的塌陷。

3 结语

对斗轮堆取料机的斗轮驱动电气控制部分进行了分析，使斗轮堆取料机得斗轮机构可以正反转，从而解决了取料时由于料堆形状不规则斗轮嵌入料堆而前臂架需要水平移动带来的振动及对机器结构件造成的损坏。

参考文献：

[1]万正喜.斗轮堆取料机行走机构力学性能分析及结构优化[D]中南大学硕士论文，2011.

[2]万正喜，易春光，孙波，潘剑昭.斗轮堆取料机行走机构电机功率计算及修正[J].煤矿机械，2011，32（11）34-36.

电气硕士论文范文第5篇

关键词：工程硕士培养；论文质量；论文选题；目录引导；论文写作

中图分类号：G643.8 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）38-0111-02

国务院学位委员会于1997年批准设置了工程硕士专业学位。目前，许多高校承担了在职工程硕士的培养任务，为公司、企业、部队等单位培养了一大批工程技术人才。与工学硕士截然不同的是，在职工程硕士学员“进校不离岗”，他们是利用业余时间进行课程学习与课题研究。因此，有别于培养研究型、学术型人才的工学硕士研究生教育，在职工程硕士的培养目标是，为工矿企业和工程建设部门，特别是为国有大中型企业培养应用型、复合型、高层次工程技术人才和工程管理人才[1-4]。为此，在职工程硕士培养采用了双导师制，包括校内导师和企业导师，以期发挥双方在理论与实践方面的优势。尽管如此，在职工程硕士培养仍然存在着不容忽视的质量问题。为寻求解决方案，目前已有很多的管理人员和校内导师对此开展了多角度研究[1-4]，尤其从管理的角度提出了多种多样的质量保障措施。笔者从事多年的在职工程硕士指导工作，对工程硕士学员在论文选题、课题研究和论文写作方面存在的主要问题，以及导师可起到的指导作用有着一定的体会，下面加以具体说明，敬请同行批评指正。

一、论文选题

保障工程硕士论文质量的第一步就是合理选题。为实现上述工程硕士培养目标，在职工程硕士的论文选题既要结合学员工作单位的实际需求，又要避免两个极端：一是课题过于简单，缺乏工程设计、研制开发、技术改进等必要内容；二是理论性过强，课题缺乏实际应用背景或实际测试条件，论文结果缺乏实际意义或应用价值。在选题阶段，导师的正确引导尤为重要。在避免两个极端的基础上，本着“源于实际而高于实际”的原则，导师要做的第一件事就是指导学员做好细致深入的调研，使其明确拟研究课题的国内外现状，并提出两个以上的课题建议。然后，导师需和学员进行充分的讨论与交流，以全面了解学员已有的知识结构、经验积累，以及对几个候选课题的认识程度。据此，导师可以帮助学员选择适合的课题，包括进行必要的课题融合，或者从系统完整性角度对课题内容进行必要的调整和补充。由此可见，校内导师若有一定的工程实践经验，其在选题的指导上会更为有力。此外，工程硕士论文切忌追求大而全。针对某一实际问题，给出具体、可行的解决方案，深入分析方案中的关键参数或部件的影响，并辅以翔实的测试验证，使读者在阅读论文之后至少在某一方面有所收获，这样的论文才具有参考价值，也必然是一篇合格的论文。

二、目录引导法

正确选题粗线条地定位了论文质量，但一篇好的学位论文还要有清晰的结构和良好的系统性。由于平日专心于某项具体工作，且论文写作训练不足，大部分在职工程硕士忽略了论文的结构和系统性设计。在结构方面，多数学员的论文头重脚轻；在系统性方面，往往缺乏问题主线，内容分散，逻辑性差。这样的论文对导师和学员而言，都将是沉重的负担。为此，我们尝试了一种称之为“目录引导”的方法。“目录引导法”实质上利用了学位论文内容构成的规范性。无论工程硕士学员研究的课题有多么大的差异，其学位论文都需要清楚阐述“问题是什么”、“怎么解决的”、“结果如何”等三大块内容。而且，为了说明“问题是什么”，论文还需要给出“背景与相关知识”，以概要介绍问题的应用背景、国内外研究现状以及论文工作所涉及的基本知识。论文目录浓缩了全文的结构安排、内容组织及内在逻辑。因此，对于刚刚开始论文工作的学员来说，目录像当于科学的研究计划，能引导学员有效地开展课题研究；而对于已完成大部分论文工作的学员而言，目录不但是高质量、高效率撰写论文的提纲，更是检验所做工作系统性并进行查缺补漏的依据。由此可见，尽早建立一个系统而翔实的论文目录十分重要。实际上，对于远离在职工程硕士的校内导师而言，这种“目录引导法”不失为一种事半功倍的指导方法。

三、论文写作中的几个具体问题

构建了良好的论文目录，不等于工程硕士学员一定能撰写出合格的学位论文。下面简要说明几个影响论文质量的具体问题，主要包括章节比例、阐述方法、写作用词等。首先，为了从根本上解决论文的“头重脚轻”问题，同时避免论文工作量不足和高重复率问题，导师在论文写作之初就需向学员明确论文的章节比例要求，其中最为重要的一点是，将“问题的应用背景”、“国内外研究现状”及“论文工作所涉及的背景知识”等内容的比例限制在20%左右，这会促使工程硕士学员把主要精力放在自己的研究课题上，进而写出具有鲜明特色的论文。其次，在阐述方法方面，由于工作性质的影响，大部分学员常常把设计书写成了说明书。也就是说，不是从“怎么解决的”、“结果如何的”角度阐述问题，而是从产品构成、系统性能等角度加以说明。为此，在论文写作阶段，导师必须提醒学员注意两件事：第一，不但要写清楚问题的解决方案，还要阐述该方案是怎么设计出来的，即说明方案的设计思想、设计方法和选择依据等；第二，对于设计结果，不能只是给出图表，而要对图表中的数据结果加以详细的分析和说明，以明确图表所呈现的意义、所验证的性能、论文研究方案的优势、局限性及使用条件等，以便于读者对论文工作给出客观的评价。最后，一篇合格的学位论文必须明确论文工作和已有工作的区别，这样既能突出学员自身工作的质和量，也为读者的后续参考提供清晰的思路。因此，在学员撰写论文时，导师需专门对此加以引导。一种简单有效的方法是，指导学员通过采用适当动词的方法加以区分。例如，“介绍”是用于交代已有工作的用词，而“提出”、“改进”、“分析”、“设计”、“研制”、“开发”等动词可鲜明地界定学员自己的研究工作。

提高在职工程硕士的培养质量，需要学员个人、校外导师、校内导师和管理人员的共同努力，以及科学的制度保障。本文仅从校内导师的角度给出了保障学位论文质量的方法，主要探讨了校内导师在论文选题、课题研究、论文写作中的指导措施，以期有效地指导工程硕士学员合理地选择研究课题、有计划地开展课题研究，并且能高效地撰写出合格的学位论文。上述措施的执行效果在一定程度上取决于校内导师与学员的交流频度和深度。由于在职工程硕士培养采取了学员“进校不离岗”的学习方式，校内导师与学员的面对面交流机会较少，主要集中于论文开题、中期检查和毕业答辩等阶段。而且，由于工作繁忙，工程硕士学员一般很少主动联络校内导师。在这种情况下，除了保持网络交流之外，校内导师还需要主动与学员进行定期的电话交流，以深入了解其研究进展、研究中存在的主要问题和困难等，进而给予及时的指导。毋庸置疑，导师与学员的充分交流还能有效杜绝论文抄袭的问题，从根本上保障在职工程硕士的论文质量。

参考文献：

[1]邱天爽，刘蓉，刘惠，唐洪，朱勇，刘海龙，工程硕士研究生培养质量存在的问题与对策[J].教育教学论坛，2011，（17）：70-72，.

[2]杨开勇，黄云，刘贱平，保证工程硕士培养质量的几点意见[J].河南科技，2011，（6）：6.

[3]李杰，李镇，薛伟，工程硕士学位论文质量保障体系的构建[J].北京理工大学学报（社会科学版），2006，（2）：104-106.

[4]史萍，关于建立工程硕士论文开题工作系统的思考[J].西北工业大学学报（社会科学版），2002，（4）：80-82，86.

电气硕士论文范文第6篇

关键词：学前教育；幼儿教育；陕西

在本文中“学前教育”一词取其广义（泛指）的含义，即大致指0到6、7岁儿童的教育。而“幼儿教育”、“早期教育”、“学前教育”这三个词若就其广义的含义论，因此，笔者在搜集资料时，对陕西学前教育、幼儿教育和早期教育（均是广义的含义）三方面的成果均进行了搜集。

一、学前教育发展中政府行为研究

其研究又主要集中在以下两个方面：第一，政府在学前教育发展中的角色、地位和应有的作用。韩潇筠的硕士论文《公共财政视域下的陕西学前教育改革研究》认为陕西学前教育发展中存在的诸多问题均是公共财政改革滞后所致，并提出了陕西学前教育公共财政改革的指导思想、投入主体、投向管理及改革模式。熊文洲的硕士论文《陕西民办学前教育政府规制研究》分析了陕西民办学前教育发展的现状和存在的问题以及产生这些问题的原因，进而提出了完善陕西民办学前教育政府规制的建议；第二，近年来出台的有关陕西学前教育的政策。如幼儿教师“国培计划”，相关文章有拓春晔《对有效实施幼师国培计划的调查研究―以“国培计划”陕西省“农村幼儿园转岗教师技能培训”项目为例》、曹珂瑶的硕士论文《幼儿教师部级培训实效性研究―以陕师大置换脱产研修项目为例》。两篇文章均以陕西省所承办的幼儿教师“国培计划”项目为例进行了个案研究，并在此基础上总结了项目实施过程中的经验、问题与不足，提出了相应的对策和建议。此外，陕西许多贫困地区（包括很多部级贫困县）都实现了学前教育的免费，这也自然使得这些地区政府的学前教育政策得到较多关注。上面列举的例子均是对某一具体政策的研究，而马雅玲《陕西学前教育发展前景综述》则对适用于全省的《陕西省贯彻〈国家中长期教育改革和发展规划纲要〉（2010-2020年）实施意见》和《陕西省人民政府关于大力发展学前教育的意见》两个文件的规定进行了较为详细的分析，并就如何落实这些文件中体现之新政策提出了意见和建议，研究较为宏观。

二、高校学前教育专业课程、教学研究

高校学前教育专业课程方面，李可娟的硕士论文《陕西高校学前教育本科课程现状、问题及对策研究》通过对陕西省开设学前教育本科专业的六所院校相关人员的调研，指出了陕西省高校学前教育本科课程计划的不足之处及其现行课程的实施效果，并提出了相应的建议；邰康锋《高职学前教育专业美术类课程设置研究》选取了陕西5所2013年具备高职学前教育招生资格的高职院校，对其在美术类课程设置方面的得失进行了研究，并提出了优化课程设置的思路和对策。高校学前教育专业教学方面，甄俊芳的硕士论文《陕西高校学前教育本科教学现状、问题及对策研究》通过对陕西高校学前教育本科教学现状的调查和分析，总结了陕西高校学前教育本科教学中的经验和问题，并提出了针对性建议；武莺歌《陕西学前教育专业钢琴教学方式初探》则针对陕西高校学前教育专业传统钢琴教学方式的弊端，提出了新的教学方式。另外，王瑜《对我院学前教育学科及专业发展问题的思考》提出了提高陕西教育学院学前教育学科和专业水平的建议；屈亚文《学前教育学科文献资源现状调查与对策建议―以陕西学前师范学院图书馆为例》在对陕西学前师范学院图书馆三类用户调查的基础上，分析了其学前教育学科文献资源建设的现状和问题，并进一步探讨了提升文献资源特色的对策。

三、幼儿园、幼师研究

幼师方面，杨帆《陕西省幼儿教师继续教育现状、问题与对策》探讨了陕西幼儿教师继续教育面临的现实困境，并提出了相应的改革对策；姚建国《陕西省学前教育师资培养与补充的调查与分析》论述了陕西学前教育师资培养与补充机制的不足并提出了改进制度的建议，其《陕西省学前教育教师问题分析》则分析了陕西省现有学前教师队伍的特点及教师队伍建设存在的问题。幼儿园方面，王莉硕士论文《托尼布什的管理模式与我国幼儿园管理实践适切性研究》在对陕西省幼儿园抽样调查和分析托尼・布什（Tony Bush）的教育管理理论与我国幼儿园管理实践间适切性关系的基础上，提出了借鉴和利用托氏理论的方法；侯普顺《以德促教，全力打造品牌幼儿园―武功县实验幼儿园德育工作的做法和体会》论述了武功县实验幼儿园在德育教育上的成功经验；向华《经济转型中陕西学前教育办园体制存在的问题与对策》探讨了在经济转型不断深化的背景下如何优化陕西学前教育办园体制的问题。此外，在幼儿园（学前教育）教学方面，陈品帆的硕士论文《陕西省中小学和学前教育基础数据库及综合管理服务平台研究》分析了陕西省学前教育学校所需求的基础数据库数据项信息及综合管理服务平台相关功能，并提出了推进陕西学前教育信息化建设的对策；邓亢的《学前教育小学化现象的现状调查与反思―以陕西汉中地区为例》研究了学前教育小学化问题。

从前述研究成果看，近十几年来有关陕西学前教育的研究呈现如下特点：首先，学者们的研究都立足于陕西学前教育现实中存在的问题，也都提出了相应的对策。其次，研究内容较为丰富。涵盖了课程、教学、教师、教育技术、教育经济与管理、教育行政、教育原理、儿科医学等领域。再次，研究方法多样，跨学科研究突出。使用到的研究方法有调查法、观察法、实验法、个案研究法、政策分析法、文献法、描述性研究法、跨学科研究等等。跨学科研究表现为学前教育学与社会学、医学、艺术、文献学等的交叉研究，如屈亚文的《学前教育学科文献资源现状调查与对策建议――以陕西学前师范学院图书馆为例》是文献学和学前教育学的交叉研究，而此种研究对于学前教育学科文献体系的构建是颇为有益的；再比如关于婴幼儿营养状况及健康教育的大部分研究成果是儿童医学与学前教育学的交叉研究等等。

另一方面，近十几年来有关陕西学前教育的研究也存在问题和不足。第一，研究内容仍有待拓展。如对陕西学前教育领域存在的一些社会影响较大的突出问题的研究，再比如对陕西一些贫困地区免费学前教育质量等的研究。第二，研究视角需更多地集中在幼儿本身。前文所举文章大部分是以政府、高校、幼师、幼儿园等为研究视角的，第三，研究方法和理论仍有待创新。上文所列大部分研究成果都是对陕西学前教育领域的具体现象和问题的研究，缺乏研究方法和理论的创新。第四，研究成果多而滥的状况有待改善。前文一些研究成果几乎“雷同”，如宁玉梅《陕西省农村学前教育发展面临的机遇与对策》和宋炜、李兆平《陕西农村学前教育的现状与对策研究》，再比如李少梅的博士论文《政府主导下的我国农村学前教育发展研究》和张益萍的硕士论文《公共政策视域下西部农村学前教育路径初探》。（作者单位：西安科技大学电气与控制工程学院）

参考文献：

[1]唐淑， 钟昭华（主编）.中国学前教育史[ M] .北京：人民教育出版社， 1993 .

[2]中国学前教育史编写组.中国学前教育史资料选[ M] .北京：人民教育出版社， 1989.

电气硕士论文范文第7篇

[关键词]变压器； 融合诊断； 故障； 多参量

中图分类号：TM407 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0394-01

研究背景

电力设备是电力系统中最重要、最昂贵的设备之一。在电力系统中担负着电能传输和转换作用，其安全可靠运行对电力系统、国民经济起重要作用， 及时发现并准确监测出变压器早期潜伏性故障具有重要价值。目前，对变压器故障诊断的研究较多，方法主要包括油色谱分析、绕组阻抗、直流电阻、铁心电流等传统方法，以及局部放电、返回电压、红外成像、绕组变形测量等非传统方法。近年来各种智能技术如模糊理论、神经网络、粗糙集、判决树、聚类分析等以及多种方法综合被引入变压器故障诊断中，取得了比较理想的效果。

多参数电力设备故障诊断技术的必要性

电力变压器是一个复杂系统，不确定因素及不确定信息充斥其间，目前智能分析方法与具体诊断领域知识的有效结合方而还存在诸多问题。在现场，大多数时候还是依靠专家经验进行人工诊断。

在变压器故障诊断中，检测到的某类数据，往往只反映某个方面的状态。如绕组变形测试，只是检查变压器绕组是否因出口短路或外力而出现变形、位移。同时，每一类特征量对状态的反映都有其优势与局限性，如对油色谱分析能提供局部过热和局部放电的信息，但对水分可能引起的贯穿性绝缘击穿事故来不及反映，对绕组变形没有发展到引起过热或局部放电之前，也不能觉察。并且，大型电力变压器结构复杂，包含铁心、绕组、冷却、测量等多个系统，往往很难通过一项试验参数就可以诊断出变压器的故障。因此，故障诊断往往需要综合油色在谱、电气试验、运行工况等参量进行分析。

多参数电力设备故障诊断技术构成

（1）参数融合技术的原理

电气设备多参量故障诊断技术是利用诊断对象系统的各种部件及状态信息（即从多个同质或不同质的传感器获得各种信息）和已有的各种知识，进行信息的综合处理，最终获得关于系统运行状态和故障状况的综合评价。多参量技术充分利用多传感器的各种信息综合处理设备故障，对于大型、复杂在线运行的电气设备的瞬时实时监测、突变过程的信号捕捉、预测、决策乃至报警会比以往的故障诊断提高成倍的精确度和可信度。

信息融合的本质是系统的全面协调优化： 将不同来源、不同时间等，特别是不同层次的信息加以有机结合，寻求一种更为合理的准则来组合信息系统在时间和空间上的冗余和互补信息，以获得对被评估问题的一致性解释和全面描述，从而使该系统获得比它的各个组成部分或其简单的加和更优越的性能。信息融合技术按照融合处理层次分类，可分为数据层融合、特征层融合和决策层融合3个层次，且还可进一步细分为5 种融合过程： 数据输入/数据输出（ DAI/ DAO ），数据输入/ 特征输出（ DAI/FEO） ， 特征输入/ 特征输出（ FEI/ FEO） ， 特征输入/决策输出（ FEI/ DEO） ， 决策输入/ 决策输出（ DEI/DEO） 。较全的设备信息融合故障诊断的一般框架见图1。

（2）参数融合技术的层次结构

按照信息的抽象程度，信息融合主要在三个层次上展开：数据级融合、特征级融合和决策级融合。

（a）数据级融合

数据级融合是直接在采集到的原始数据层上进行的融合，在各种传感器的原始测量数据未经预处理之前就进行数据的综合和分析，这是最低层次的融合。这种融合的主要优点是能保持尽可能多的现场数据，提供其它融合层次所不能提供的细微信息。

主要针对目标检测，滤波、定位、跟踪等底层数据融合，但局限性也是很明显的：它要处理的传感器数据量太大，故处理代价高，处理时间长，实时性差。

多参量故障诊断技术的优劣势

对于故障诊断中存在的模糊性和不确定性，采用本文所提出的多参量的设备故障诊断技术更适合问题的解决，它解决了模糊诊断准确性的问题，并克服了组合爆炸问题。由于故障与征兆之间存在着不同程度的因果关系，在综合考虑所有征兆的基础上来诊断设备可能发生的故障，就可以提高故障诊断的准确性，降低漏判的可能性。这种方法不但消除了在线监测中测量误差的影响，而且很好的解决了模糊不确定的影响。但是多参量推理方法总是存在模糊规则的难以确定的问题，利用自适应神经网络虽然可以自学习确定模糊规则和模糊推理，但非线性系统的诊断结果仍然存在不理想的情况。

小结与展望

电力设备多参数故障诊断不仅是设备智能检修模式的基础，也符合变电站综合自动化正在实施的电气运行模式的需要。无论是常规变电站还是无人值守变电站，在其故障诊断系统中，都需要采用多参数的故障诊断方法以作为辅助决策手段，进而提高诊断能力。采用多参数的电力设备故障诊断技术，这样变电站综合自动化才更加完善和更有效，必将推动变电站综合自动化向前发展，这对提高我国变电站综合自动化水平具有重要意义。

参考文献

[1] 王双利.基于状态监测的设备综合管理系统及故障维修策略研究[D]. 天津大学硕士论文，2003.

[2] 王勇刚.可靠性为中心的状态维修技术在火力发电厂的应用[D].东南大学硕士论文，2001.

[3] 倪健.变压器内部潜伏性故障的诊断方法[J].高压电器，2001，37（3）：54-55.

电气硕士论文范文第8篇

关键词：电流检测、罗氏线圈、通断试验

中图分类号：TM152文献标识码： A

研究现状

近年来，我国低压电器行业出现了巨大的变化，低压电器的检测技术也随之被推向了快速发展的阶段。这就对试验检测设备的试验和测量速度、精度都提出了更高的要求。传统的试验方式中，电流检测装置主要采用带有铁心的电磁式电流互感器，其体积大、频带窄、防爆绝缘困难，且在大电流下铁心磁路易饱和，对测量结果产生较大的误差[1]。而近年来，随着电气技术和计算机技术的普遍应用，国内外普遍采用了精度更高、更为可靠的数据测量，其中优势比较明显的就是运用罗柯夫斯基线圈(Rogowski线圈，以下简称罗氏线圈)技术的测量方式[2]。

罗氏线圈作为电流传感元件，具有测试频带宽、无磁饱和、结构简单等一系列优点，成为测量脉冲电流的理想元件[3]。本文首先阐述了罗氏线圈结构特点，通过感应电势、电磁等参数推导，得出罗氏线圈等效电路计算方法，从而得出罗氏线圈的基本设计流程，设计出满足低压电通断试器验要求的罗氏线圈。

1 罗氏线圈的结构特点

罗氏线圈的骨架芯由非磁性材料制成，截面均匀并具有环形结构，在制作罗氏线圈时，线圈沿骨架芯均匀紧密缠绕足够匝数后，再在线圈的末端接上终端电阻，用Rs表示。罗氏线圈的另一特点即“回绕”结构，也就是当线圈沿着闭合曲面环绕到终点后，需要回绕至起点。

如果用于测量大电流，罗氏线圈通常选用空心骨架芯，而如果测量一个小的稳态电流时，则骨架芯通常会选择铁磁材料，目的是使感应信号的强度增强。这种“回绕”的结构是罗氏线圈的关键特征，在实际使用中，我们应根据罗氏线圈所要测量的目标和工作场所来确定骨架芯选用何种材料[4]。

2罗氏线圈的参数

2.1 罗氏线圈的感应电势

设罗氏线圈一次被测主电路电流为，匝数为，线圈直径为，线圈二次侧测量电路电流为，匝数为，缠绕的小线匝直径为，可推导罗氏线圈感应电动势为[5]：

=-=-=-M(1)

式中为一次回路和二次回路的互感为：

(2)

其中：其中为真空磁导率；

S为小线匝截面： S=

=

由此可知，罗氏线圈的感应电势与被测电流的变率成正比，被测电流导体和罗氏线圈之间的互感就是其比例系数，由此可见，当采用罗氏线圈进行测量以期望获得被测电流的物理量时，必须先将罗氏线圈二次回路通过后续积分电路进行还原处理。

2.2罗氏线圈结构和电磁参数

设b是罗氏线圈骨架芯外径，a是内径，为骨架中心半径。与线圈的互感系数和自感系数有关。推算的方法有取算术平均值、几何平均值和取加权几何平均值几种方法，其中取加权几何平均值是最复杂的，但也是精度最高的，公式为[6]：

= (3)

罗氏线圈骨架芯截面形状分为矩形和圆形两种，下面以矩形线圈的结构参数和电磁参数为例进行分析，以了解它们之间的影响以及它们罗氏线圈的动态特性之间的关系。

当骨架芯为矩形截面时，c和h分别表示罗氏线圈的轴向高度和径向厚度，D是直径。则一匝磁通可表示为[7]：

(4)

可推得线圈的互感系数为：

= (5)

其中为矩形横截面积：

(6)

把互感系数为理论值，则矩形截面时线圈的互感系数与自感系数的相对误差即可得出：

(7)

(8)

由以上推论可以看出，对于矩形截面骨架芯的罗氏线圈来说，与互感系数和自感系数的相对误差有关的参数是线圈的参数径向厚度h和中心半径，而和轴向高度c没有关系。

综上所述，对于矩形截面骨架芯的罗氏线圈，在互感系数的相对误差符合要求并且别的尺寸参数不变时，可以改变轴向高度c，以提高磁通量从而可以显著增加感应信号的强度。

2.3 罗氏线圈等效电路计算

以矩形截面骨架芯为例，推导下罗氏线圈结构参数和线圈内阻之间的关系，设（a、b分别为截面内外径），综合推导[8]推出线圈内阻表达式：

(9)

其中是线圈所缠绕导线的直径，是导线的电阻率。

如果线圈小线匝采用紧密缠绕方式时，此时可以认为：

(10)

带入(9)式可得：

(11)

以表示线圈的自感系数、为内阻、代表分布电容，为线圈终端电阻。和分别表示被测电流和线圈感应电流，的端电压用表示。可推导出如下各式：

(12)

(13)

(14)

将(12) 、(13) 、(14)联立化简可得：

(15)

综合参考罗氏线圈稳态误差[10],可得出最佳取值：

(16)

2.4 罗氏线圈分布电容的分析计算

由罗氏线圈最佳终端电阻公式可以看出，线圈的分布电容对于分析罗氏线圈的动态特性具有重要意义，对的预先简单的估算可以有效缩短罗氏线圈的设计周期，降低设计成本。

在此以矩形截面圆柱体形状的罗氏线圈为例，在实际的罗氏线圈中，其骨架芯的内径a和外径b的差值是很小的，也就是说h值比较小。罗氏线圈可以看做一个圆柱形电容器，因为其外层屏蔽层和线圈的一端连接并接地，所以罗氏线圈组成的电容器两极就是线圈本身导电电路和屏蔽层。

如果不考虑边缘效应，可以把介质里的每点的电场看做均匀分布，方向与半径方向一致。如果不计电场的切向分量，按照对称的关系，各处电场的方向与导线方向垂直。

罗氏线圈的分布电容表达式为[11]：

(17)

其中是罗氏线圈导线的直径，为真空介电常数，表示绝缘层介质相对介电常数。

3 罗氏线圈的设计

通过以上对罗氏线圈各参数的分析计算，我们可以理出设计罗氏线圈的一个基本思路，主要流程具体步骤如下：

1、综合分析被测对象特点，如频率、幅值大小等特性；

2、分析选择线圈骨架芯，确定适合截面；

3、优选罗氏线圈结构参数；

4、推算线圈匝数n和线圈芯线的直径；

5、推算线圈的自感系数、互感系数

6、推导线圈内阻；

7、推导罗氏线圈分布电容；

8、优选罗氏线圈的终端电阻；

9、结合上述结论，以试验系统的需求为标准，通过不断的实践考核，不断改进设计，完善细节。

4 总结

本章主要是通过对罗氏线圈的参数分析，并结合相关参考资料的分析，系统总结出罗氏线圈的构造特性，从而归纳出罗氏线圈的基本设计流程，据此设计出满足低压电器通断试验要求的罗氏线圈。

【参考文献】

[1] 方鸿发. 低压电器及其测试技术[M]. 机械工业出版社,1982

[2] 张郁. 一种基于低频补偿的脉冲大电流测试方法研究[D].南京理工大学硕士论文. 2014

[3] 丁正平. 低压大容量试验和测试技术水平综述[J]. 低压电器,1994(1):3-11

[4] 罗苏南, 田朝勃, 赵希才. 空芯线圈电流互感器性能的分析[J]. 中国电机工程学报. 2004, 24(3):107~113

[5] 王其生. 用罗柯夫斯基线圈组成电流互感器[C]. 第四届全国智能电器研讨会论文集, 2000:59~64

[6] 张红岭. Rogowski 线圈的研究与设计[D]. 河北: 燕山大学硕士论文. 2006.4~5

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电工技术学报. 2001, 16(1):81~84

[8] 黄浩, 陆继明, 毛承雄, 利瓦伊波. Rogowski 线圈结构参数仿真研究[J].Proceedings of the EPSA. 2004,

[9] 邱红辉. 电子式互感器的关键技术及其相关理论研究[D]. 大连: 大连理工大学硕士论文. 2008:5~6

[10] 翟小社,王颖,林莘．基于 Rogowski 线圈电流传感器的研制[J]．高压电器，2002,41(3):47-48

电气硕士论文范文第9篇

关键词： 自闭/贯通线；故障测距；行波

0 引言

随着我国电力系统的迅猛发展以及技术的进步，使得电力电缆越来越多代替架空线路而得到广泛使用，因此在铁路输电网中10kv自闭/贯通线路使用架空电缆混合配电线路日益增多[1]。但是在现场的实际运行中，我们会发现由于波速存在不恒定问题，使得运用传统的行波测距法无法快速在混合线路进行故障定位。

针对上述问题本文提出了基于距离变量不同，时间相同（对线路进行等效归一）的故障搜索算法。算法的核心思想是把不同介质的线路进行等效归一，例如在架空电缆混合配电线路中把电缆线长度进行一定的数学处理等效成架空线路长度，从而使得整条架空电缆混合配电线路变成了架空线路，然后通过计算分析所得的故障时间测量值，计算得出故障距离，然后与等效归一后线路进行比较，从而判断故障点落在那个区间段，最后计算出实际的故障距离。该算法只需要知道线路具体结构（进行等效归一）监理等效的数学模型以及不同导体分电气布参数量（计算行波传播速度），就可以准确算出故障点[2]。

1 行波测距方法的研究

当自闭贯通线路为相同导电介质的线路（例如架空线路）时，行波在自闭贯通线路上的传播速度为恒定不变，波速即 表示。如图1所示，当在线路MN中S点发生故障时，故障点处产生的行波向线路两端传播。行波波头到达两测量端的绝对时间分别为t1和t2。则可得出以下方程组：式中和分别为端和端母线到故障点的距离。为线路的长度。由上可知只有故障发生在之间时此法才有效。通过上式可以得到 端和 端到故障点的距离：

当线路为架空电缆混合线路时，行波在线路上的传播速度将不是单一的，上述方法也就失去效用。

线路进行等效归一法：假设架空线中的行波速度为v1，电缆中的行波速度为v2，若以架空行路行波波速v1为基准，将电缆线路换算成架空线路，即为L2长的电缆线路，折算系数：k=v1/v2，换算后的长度为，折算后的输电线路总长度为，然后通过测距装置所获得的数据，进行小波变换处理得到故障初始行波波头的时间t1和t2，通过换算得到原来的实际线路，进行比较判断可得故障点在那个区间段，再通过计算即可实现准确测距。

2 基于距离变量的故障判断搜索法[2]

行波的传播速度是与线路的介质有关，在不同的介质线路中行波的波速不同的，而在相同介质的线路中波的速度是基本不变的。在架空电缆混合线路中，只要知道线路的具体结构，以及架空线和电缆线中的各参数分量和长度，就可以把电缆线路（以架空线路为基准）折算成架空线路；同理，已知一段架空电缆混合线路的等效网络结构图和初始行波波头从线路测量端传播到线路中故障点所需的时间，就判断其故障点所在的线路区间段，再通过计算就可以的出该故障点的准确位置。基于上述原理，提出了基于距离变量的故障判断搜索算法，该算法解决了波速度不恒定问题[3]。

为了分析研究方便，假设行波的传播速度分别为v1和v2。图1、图2为所示的混合线路结构图。

算法步骤如下：

1）确定线路MN的网络结构，建立数学模型，每段线路的长度和电气参数分量。

2）确定混合线路中各个区间段线路的长度和行波在不同介质线路上的传播速度v后，把各段电缆线路折算成为架空线路。图1中MA，AB，BC，CD，DN段分别对应的图4中的MA'，A'B'，B'C'，C'D'，D'N'段及对应的时间分别记为Δt1，Δt2，Δt3，Δt4，Δt5。其中LMA=LMA'，LBC=LB'C'，LDN=LD'N；LA'B'=kLAB，LC'D'=kLCD。

3）根据混合线路测量端的信号采集装置分别记录的初始行波到达时间，然后对故障波头的进行提取，准确地确定计算时间，进而求得故障行波到线路两端的时间[4]。再根据距离公式，算出故障行波到达线路两端的距离。

4）如图2所示，故障初始行波到达线路M端的时间记为Δts。以M为初始端开始计算，由于 可判断故障点在MA段线路之后；由 可得故障点在A'B'段线路上；A'B'段线由电缆线折算出的架空线路，即AB段为电缆线，求出故障点到M点的距离为v2×（Δts—Δt1）+LMA。

3 算例仿真

由于自闭/贯通混合线路为三相线路，故障时分解产生的故障量为三个独立的分量，因此为了仿真实验方便将采用的仿真线路为单相线路。确定架空线路的分布电感仿真参数L1=1002uH/km，分布电容仿真参数C1=为0.0121uF/km。电缆线路的分布电感仿真参数L2=248uH/km，分布电容仿真参数C2=0.169uF/km。仿真中行波波速由公式 确定，通过计算可知架空线中的波速v1=2.857×108m/s，电缆中的波速v2=1.501×108m/s。

本文采用ATP仿真软进行仿真，仿真线路结构为图1，仿真模型如图3所示。混合线路由3段架空线和2段电缆线共计5段线路组成，由M端长度依次为6km，9km，7km，5km，4km，总长度为31km，采样频率为1MH测量端检测到暂态电压行波波形，由上述条件求得行波将电缆长度换算成架空线路长度依次为：Δt1=

0.0204ms，Δt2=0.0599ms，Δt3=0.0239ms，Δt4=0.0333ms，Δt5=0.0137ms，总时间t=0.1512ms；LMA'=6km，LA'B'=17.6km，LB'C'=7km，LC'D'=9.75km，LD'N=4km。

设行波由故障点传到线路始端的时间为t1，传到线路末端的时间为t2。图4中波形表示线路始端检测到的行波进行小波变换得到模极大值幅值，通过读数得t1=0.0342ms图5波形表示线路末端检测到的行波进行小波变换得到模极大值幅值，通过读数得t2=0.1175ms。由且可判定故障发生在AB线路上。

与实际相差13.1m，满足精度要求。

通过故障点在不同区间段进行类似仿真试验，得出以下仿真结果如下。

4 结语

本文主要从理论上对混合线路故障定位方法进行了分析验证，仿真结果表明，基于时间变量的搜索算法准确可行的。

参考文献：

[1]何兆林，铁路自闭贯通线路故障定位研究，昆明理工大学硕士论文，2010，05，10.

[2]苏许玮，配电网混合线路双端行波测距方法的研究，电气应用，2012，07，05.

[3]李配配、黄家栋，配电网混合线路双端行波故障测距方法的研究[J].电力科学与工程，2011.

电气硕士论文范文第10篇

【关键词】 PT 保险熔断 单相接地 冲击电流

1 引言

电磁式电压互感器（PT）作为变电站内保护、计量的主要设备，对电力系统的安全运行起着至关重要的作用，然而PT保险频繁熔断影响设备正常的工作，威胁着电网的安全稳定运行。

2 现状

近年来，在公司所属的70余座电压等级35kV及以上的变电站内经常发生PT保险熔断现象，严重威胁着电网的安全稳定运行。经对保险熔断的PT进行例行和诊断试验，发现因PT自身缺陷、损坏等引起的保险熔断很少，而更换PT、PT保险，加装消谐装置等方法，都不能彻底解决保险熔断的问题。下表列出近三年PT保险熔断的次数。

3 机理分析

经调查，PT保险熔断现象主要发生在农网变电站中，一般农网变电站中性点采取不接地运行方式，输电以架空线路为主，瞬时单相接地故障发生的概率较大。而城区变电站，中性点大多经低阻接地，不会对PT保险造成冲击，另外，输电一般采用电缆，发生瞬时接地故障的可能性小。

一般情况下，PT一次保险熔断通常是有铁磁谐振过电压、低频饱和电流、系统发生单相间歇电弧接地、PT的X端绝缘水平与消谐器不匹配、PT一、二次绕组绝缘降低、短路故障、消谐器绝缘下降等因素引起；PT二次保险熔断大多是因二次回路中发生短路。

根据调度、后台保护屏记录的数据显示，PT保险熔断大多发生在有单相接地故障或有线路操作的情况下。

电力系统在正常的情况下，A、B、C三相处于平衡状态，对地的电容所携带的总电荷是零。当A相发生接地时，B、C两相电压有相电压升至线电压，致使B、C两相与地之间形成的电容充电，在线电压的作用下，电荷会以A相接地点和B、C两相为回路往复循环，形成电容电流。当A相接地故障消除后，相当于B、C两相对地电容上的电荷流向地的通道被切断，而A、B、C三相线电压试图恢复到正常运行状态下，B、C两相原本充以线电压下的电荷需一通道泄出去，由于A相的接地点已经被切断，PT的一次绕组就成为了唯一通路。在泄往大地的过程中过多的电荷会引起铁芯的饱和，此时PT在工频电压作用下将产生很大的冲击电流。若系统经常发生瞬时单相接地故障就相当于上述过程的反复，造成的冲击电流相当于多次累加，致使PT保险熔断。

由于中性点不接地，系统单相接地消失后，PT铁芯饱和引起的铁磁谐振过电压，有可能使系统对地电容与PT高压侧电感相匹配，发生铁磁谐振。铁磁谐振中基频和分频的谐振电流较大，在一定条件下会导致熔丝熔断。

经过上述分析，PT保险熔断现象的主要原因不是铁磁谐振造成的过电流，而是故障恢复后的电容放电冲击电流。

4 结语

通过实际和理论两方面的分析，单相接地故障恢复后的电容放电的冲击电流致使PT保险熔断的主要原因，解决此问题的方法是为冲击电流寻找一泄漏通道或增大PT阻抗，而更换PT、加装消谐器等措施，不能从根本上解决。

参考文献：

[1]陈化钢.电力设备预防性试验方法及诊断技术[M].北京：中国科学技术出版社，2001.

[2]电力设备预防性试验规程[S].电力出版社，1996年.

[3]陈天翔.电气试验[M].北京：中国电力出版社，2004.

[4]张健.电压互感器铁磁谐振、爆保险问题及其抑制技术的研究：[硕士论文].北京：华北电力大学，2006.

[5]刘喆.配电网消弧及铁磁谐振监测与控制技术的研究：[硕士论文].北京：华北电力大学，2008.

[6]刘喆.变电站PT保险熔断现象机理分析[J].天津电力技术.2010年第2期.