EL模型范文（精选4篇）

EL模型 第1篇

模块化多电平换流器 (Modular Multilevel Converter, MMC) 是新一代高压直流输电 (High Voltage Direct Current Transmission, HVDC) 的电压源型换流器, 由德国慕尼黑联邦国防军大学的R.Marquart和A.Lesnicar提出[1-3]。

目前, 国内外大多文献是围绕着MMC-HVDC的控制方法展开的[4-11], 但对于MMC如何利用子模块状态函数在同步旋转d-q坐标系中建立电磁暂态数学模型并没有提及, 更不用说推导该数学模型。

传统两电平电压源型换流器[12] (Voltage Source Converter, VSC) 的拓扑结构与新型MMC的拓扑结构存在很大的差异, 两电平VSC的建模方法在MMC中不能完全适用, 需要加以改变才能移植至MMC中。

考虑到EL (Euler-Lagrange, 欧拉- 拉格朗日) 模型需要综合交流侧d-q电磁暂态方程和直流侧电磁暂态方程, 所以, 本文首先在d-q坐标系中建立了MMC基于开关状态的电磁暂态数学模型, 该数学模型与传统两电平VSC的模型[13]在结构上存在一定的相似性。其次, 设计了基于EL模型的MMC的无源控制器, 为消除模型内部以及外部扰动对MCC控制系统的不良影响, 将直流电压反馈至控制系统, 用来产生有功参考补偿分量以消除系统内外部的扰动。最后, 在Matlab中搭建了基于改进EL模型的MMC仿真模型。仿真结果验证了所推导的MMC交直流侧电磁暂态数学模型和控制器设计的正确性。

1 MMC主电路及基本原理

图1为简化后的MMC主电路, 它由三相构成, 每相由2个单桥臂构成, 称之为上桥臂和下桥臂, 每个单桥臂由一个电感和一系列子模块 (Sub- module, SM) 级联而成。电感大小为Ls, 其主要作用为抑制因电容电压波动产生的相间环流以及模块切换时由死区时间和系统故障带来的冲击电流。子模块的基本结构如图1所示 (虚线框内) , 它是半桥形式的结构, 正常运行时, 不管流入子模块电流的方向如何, 只要T1导通、T2关断, 子模块都将投入工作;反之T1关断、T2导通, 子模块都将被切除[1]。

根据基尔霍夫电压定律, 得到MMC交流侧的电压平衡方程为[1，3-4]

式中:usj为j (j=a、b、c) 相折算后的交流系统电压; isj为MMC交流侧电流;R和L分别为交流系统等效电阻和等电感;ucj为MMC交流侧j相输出电压。

2 MMC电磁暂态数学模型

考虑到在下文中建立的EL模型需要使用MMC交流侧和直流侧在同步旋转d-q坐标系下的电磁暂态数学模型, 因此, 推导并建立此数学模型很有必要。

2.1交流侧电磁暂态模型

借鉴两电平VSC-HVDC的控制策略[13], 将MMC从三相静止坐标系变换至同步d-q旋转坐标系中, 设变换矩阵:

式中:θ为锁相环输出值。令d轴定向电压矢量方向, 则有θ=ωt+α, 其中, ω 为系统角频率, α为A相电压的初始角度。

将桥臂电抗器折算至交流侧, 同时考虑电容电压波动较低, 可得MMC交流侧的电磁暂态方程为

式中:可理解成一个与上桥臂投入模块数和下桥臂投入模块数相关的控制变量, 此变量控制MMC交流侧的输出电压, Sjni为j相下桥臂第i (i=1, 2N) 个子模块的开关函数, Sjpi为上桥臂子模块的开关函数。

2.2直流侧电磁暂态模型

根据图1, 可得MMC直流侧电压方程:

综合三相直流侧方程, 进而可以得到

式中:Udc0为直流侧额定电压。

式 (5) 为MMC直流侧在三相静止坐标系中的电磁暂态数学模型, 该式中的积分项表明可以利用输入MMC交流侧电流来控制和维持直流电压的稳定。

2.3 MMC在d-q坐标系的电磁暂态数学模型

利用式 (2) 将式 (3) 变换至d-q坐标中, 得

式中:usd, usq, isd, isq分别为三相电压以及电流在d轴和q轴上的分量;Sd、Sq分别为三相输出电压的控制变量Sj在d轴和q轴上的分量。

由于d轴定向电压矢量, 则usd=Um, usq=0, Um为电源相电压幅值。一般情况下, 环流抑制电感很小, 同时直流电流变化幅度较小, 与Udc0相比, 式 (5) 中直流电流的微分项可以忽略不计, 对式 (5) 两边进行求导, 得

同理, 式 (7) 在d-q坐标系中的方程为

式 (6) 和式 (8) 为本文推导的MMC交流侧和直流侧在同步d-q旋转坐标系中的电磁暂态数学模型, 它们与传统两电平VSC在同步d-q旋转坐标系中的电磁暂态数学模型有着一定的区别, 主要在于VSC每相桥臂只有2种状态[12], 而MMC的桥臂开关状态由所有子模块共同合成的。

3 MMC无源控制器设计

3.1 MMC的EL模型

将式 (6) 和式 (8) 一起写成动态矩阵方程, 可得到EL模型[13]为

式中:Mp=diag ([LeqLeqCeq]) , Ceq=2C/N;X= [isdisqudc]T;Jp=[0 -ωLeqSd/N;ωLeq0Sq/N;-Sd/N -Sq/N 0], 反映了系统内部本身的互联结构;Rp=diag ([R R 2/3RL]) , 反映了系统内部自身的耗散特性, RL=udc/idc, 为负载等效电阻;Up=[Um0 0]T, 表征系统内部与外部进行能量交换的矩阵。

3.2 MMC无源控制器设计

无源控制器采用的是误差控制方式[14], 即通过控制误差为零使得系统实际输出的物理量跟踪参考给定值。令Xdes*为X期望输出值, Xreal为X实际输出值, 则输出误差向量为Xerr=Xreal-Xdes*。选取误差能量函数为Lypunov函数:

为使式 (10) 的误差能量快速减小到零, 一般采用阻尼注入法[14]减小误差衰减时间常数, 增加衰减速度, 因此, 增加耗散项Ra=diag ([Ra1Ra2Ra3]) 。这里需要指出的是增加耗散项只会加快误差衰减速度, 不能完全消除稳态误差, 为了消除因系统受参数变化带来的不良影响, 本文以此思想进行指导, 从而引入补偿, 设计了改进后的控制器。将Xerr=Xreal-Xdes*代入式 (9) 并在方程左右两边同时加上RaXerr, 得到

为使误差快速变为零, 选取控制规律:

则MpXerr*=-RdXerr, 于是可得

式 (13) 表明选取的Lypunov函数大范围渐进稳定, 选取的控制规律能够使系统维持稳定。将式 (12) 代入式 (9) 中, 解方程得到

将式 (14) 代入式 (6) 、式 (8) 中, 得式 (15) :

由式 (15) 前两式可以看出, Ra1和Ra2选取一定大后, isd, isq能快速跟踪参考值isd*, isq*, 这时可以认为isd=isd*, 那么式 (15) 中第3式可以化简为

式 (16) 为MMC系统能量平衡方程, 正常运行时给定直流参考电压需满足Udc>2Um。考虑实际情况, 有功电流分量可以从式 (16) 的稳态中求得, 即

式中:Idc为idc的平均值。

如果只采用EL模型进行控制系统的设计, 因有功参考分量不变, 调节性能较弱, 使得MMC运行在稳态会产生电压残差, 而且控制规律对系统参数敏感, 仅采用注入阻尼不能消除稳定残差, 因此, 需要对选取的控制规律进行修正。式 (8) 、式 (16) 表明通过控制有功参考分量isd*, 即可控制MMC直流侧电压, 为消除稳定残差电压, 根据设定的直流参考电压, 将MMC瞬时直流电压送入控制系统内部的PI调节器, PI调节输出补偿分量, 然后再与式 (17) 相加, 即可得到最终有功参考分量isd*:

式中:Δisd*= (Udc-udc) (kp+ki/s) , kp和ki分别为PI调节器的比例常数和积分常数。

4仿真验证

为验证所推导的MMC电磁暂态数学模型和所设计的控制器的正确性, 在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型, 仿真模型基本参数如下:线电压有效值为10.5kV, 等效电阻R=0.5Ω, 额定直流电压为20kV, 额定有功功率为10 MW, 子模块数N= 20, 等效电感Ls=10mH, 电容值C=7.5mF, 系统短路比SCR=3.22。

表1为改进前后MMC实际输出的直流电压的最大波动值和稳态差值的对比表 (改进后的MMC多加入了一个补偿器, 采用PI调节器的方式) , 从表1可知, 在改进前随着注入的耗散电阻Ra增大, 直流电压波动 Δudc变小, 稳态残差电压 ΔUdc逐渐减小, 但是始终存在;改进之后, 直流电压波动变化更小, 稳态残差电压基本为零。

图2为MMC工作在整流状态时直流参考电压跳变的动态波形, 各个波形变化平滑, 跟踪效果较好, 说明了所设计控制器的正确性。图2 (a) 为参考电压Udc在0.3s从20kV跳变至22kV, 在0.5s从22kV跳变至18kV时的直流电压波形;图2 (b) 为交流侧相电流, 电流变化平滑;图2 (c) 为电源侧发出的有功功率与无功功率, 随着直流参考电压的跳变, 有功功率发生相应的改变, 无功功率保持不变;图2 (d) 为A相上桥臂的电容电压波形, 当MMC直流参考电压发生正跳变时, 交流侧电流幅值随之增加, 致使电容电压的波动增加, 稳态平均值也随着直流电压的升高而增加;发生负跳变时, 电容电压波动减小, 平均值也减小;图2 (e) 为Sj在d-q轴中的分量, 当MMC输送的有功功率增加时, 电源相电压与MMC交流侧基波电压的角度差随之增加, 控制变量在d-q轴中的分量则会与角度差的余弦、正弦成正比关系, 即Sd=Scosδ, Sq=-Ssinδ, 其中, S为控制变量幅值, δ为角度差。

图3为MMC工作在整流状态时负载发生跳变时的动态波形, 该图说明了所设计的控制器抗干扰性能较好。图3 (a) 为MMC输送的功率在0.3s从10 MW跳变至12 MW, 在0.5s从12 MW跳变至8 MW时MMC直流侧瞬时电压波形, 从图中可以看出, 改进后的控制器对直流电压具有较好的调节性能, 响应速度快, 稳定性好, 抗干扰能力强; 图3 (b) 为输入MMC交流侧的三相电流, 波形变化平滑, 没有冲击电流产生, 动态性能较好;图3 (c) 为电源发出的有功功率和无功功率, 随着负载跳变, 有功功率发生相应变化, 无功功率基本保持不变, 实现了MMC的单位功率因数运行;图3 (d) 为A相上桥臂的电容电压波形, 当负载发生改变时, 输入MMC的电流也随之改变, 负载增大, 桥臂电流增大, 电容电压的波动增大, 反之则会减小, 电容均衡性较好; 图3 (e) 为Sj在d-q轴中的分量, MMC输送有功增大时角度差δ变大, Sd变小, Sq反向增大;反之MMC输送功率变小, 角度差δ变小, Sd变大, Sq绝对值减小。

5结语

EL模型 第2篇

f1断层位于乌江彭水水电站坝轴线下游150～190 m处, 断层走向10°～30°, 倾向10°～120°, 倾角70°～80°, 地层断距120 m, 是坝区最大的断层, 工程概况如图1。本文笔者就溶蚀风化区为f1断层正面EL315～EL335m高程边坡进行讨论。

2地质情况 (主要参数参照长委地质分析成果)

f1断层破碎带真厚度7～65 m, 在不同高程位置断层破碎带厚度、性质差异性大, f1断层在中间渠道边坡分别被f5、f36、f65、f7断层切割。f36、f5断层与f1断层交汇带为粘土夹块石, 并见灰化, 交汇带顺f1断层两侧溶蚀扩大, 总宽度约35～40 m, 断层交汇带与溶蚀破碎带施工期产生大小数十次的坍塌, 致使靠山侧EL335 m高程以上边坡形成倒悬体, EL315～EL335m高程溶蚀风化区形成1∶2的正坡。

溶蚀风化区外侧中间渠道EL275 m高程至EL315 m高程经开挖后形成1∶0.3的坡, 设有285、300、315 m三级马道。由于边坡中段在高程300以上发育底宽约4.0 m的“V”型溶槽, 外缘边坡被切割成上下游两段。“V”型槽上游段边坡:从“V”溶槽观测, 外缘岩体厚度5～8 m, 岩体完整性相对比较差, 高程300～275 m外缘岩体厚18～34 m, 岩体完整性较好。“V”型槽下游段边坡:从“V”型溶槽观测高程300 m以上外缘岩体厚4.5～5 m, 发育外倾裂隙, 溶蚀充填黄泥, 岩体完整性差。高程300～275 m岩体厚约10～25 m, 岩体中裂隙较发育, 完整较性差。

EL315～335 m溶蚀风化区主要以粘土夹少量块石, 粘土多呈褐色、黑灰色, 粘性好, 失水强度高, 块石大小不等。厚度约为10～25 m。

3支护方案比选

边坡EL335 m高程以上倒悬体、上下游侧向边坡以及外侧EL275～EL315 m高程边坡目前已基本处理完成, 只有EL335～EL315 m高程1∶2的溶蚀风化边坡未进行处理。针对该部位的处理, 参建各方提出以下四种支护方案。

3.1 方案一:柔性防水层处理

为防止外部雨水长期渗入溶蚀风化边坡, 先铺设厚20 cm的粗砂层, 再铺设防渗土工膜 (二布一膜) , 最后铺沙土厚30 cm, 沙土上种花草绿化。

3.2 方案二:常规封闭支护

对该部位表面松动部份进行人工清理, 先素喷C20混凝土厚10 cm, 挂Φ2.6镀锌铅丝网, 复喷C20混凝土厚7 cm。

3.3 方案三:钢管桩

该溶蚀风化区为粘土夹块石, 遇水后局部极易失稳, 长年的雨水浸泡对EL335以上边坡造成极大危害, 因此, 利用钢管桩将块石相互连接锁定, 使该溶蚀风化区形成一个整体。钢管桩设计孔深为L=15～35 m的渐变值, 确保孔底高程低于EL300 m, 钻孔直径Φ150 mm, 钢花管直径Φ110 mm, 间排距均为1 m, 梅花型布置。采用0.5∶1 (水灰比) 纯水泥浆灌注, 灌注压力为0.2～0.4 MPa。钢管桩施工完成后, 顶部统一设0.5 m厚C25压顶混凝土覆盖该区域。

3.4 方案四:格构梁与预应力锚索复合结构

格构梁与预应力锚索复合结构是近年来在边坡治理中推广应用的新型结构措施, 根据WINKLER弹性地基梁理论理解分析和三维有限元模拟结果, 以及对锚索的计算分析, 得出格构梁和预应力锚索的优化设计方案。溶蚀风化区格构梁间距设计为44 (m) , 断面形式为0.60.8 (m) (宽厚) , 上、下游侧延伸至侧向边坡5 m处, 预应力锚索设在格构梁节点上, 为2 000 kN无粘结锚索, 长度根据地质情况而定, 必须保证锚固端锚固在山体内完整的岩石上。梁与梁之间回填级配碎石或种草绿化。

3.5 支护方案分析及推荐方案

该溶蚀风化区的稳定与否, 直接影响到EL335以上正面边坡以及上游侧向边坡的稳定, 故加强该部位支护的意义就显得更加深远。现对以上四种支护方案进行分析。

方案一与方案二:虽然都能防止外部雨水长期渗入溶蚀风化边坡, 但是山体内部水无法及时有效的排出, 一旦粘土水份饱和, 便会失稳。

方案三:钢管桩可以将内部孤石相互串接锁定, 使其形成一个整体, 有利于溶蚀风化区的稳定, 0.5 m厚的C25压顶混凝土盖板压力作用对溶蚀风化区稳定影响不大。但该方案仍然没有解决排水问题;另外, 从经济方面分析, 钢管桩投入比其它方案都要大得多。

方案四:格构梁与预应力锚索复合结构由于格构梁节点的锚索锚固端锚固在完整的岩石上, 可以确保溶蚀风化区的稳定;由于没有进行封闭, 山体内部水也可以自然排出, 不受阻碍, 也可适当增加一些排水孔;梁与梁之间回填级配碎石或种草绿化可以防止雨水直接冲刷而发生局部失稳。根据现有的设备和条件, 从经济方面分析, 此方案投入低于方案三。

因此, 该溶蚀风化区推荐施工方案为方案四:格构梁与预应力锚索复合结构。

4结束语

f1断层正面溶蚀风化边坡 (EL315～EL335) 的稳定对整个EL315以上边坡的稳定有着不可忽视的意义, 该部位的最佳支护方案依然值得我们进一步探讨和考证。 [ID:7146]

摘要：本文通过对彭水电站左岸f1断层正面溶蚀风化边坡 (EL315～EL335) 支护方案进行分析、比较, 寻找出最佳的支护方案。

EL模型 第3篇

2012年9月14日, 美国四家联邦机构国家科学基金会、国家航空航天局、国家卫生研究院和农业部联合宣布投资4 000万美元资助大学研究人员开展机器人研究, 以推进国家机器人计划。

国家机器人计划是2011年6月美国总统奥巴马在卡内基-梅隆大学启动的。该计划由美国国家科学基金会牵头实施。该计划支持的研究项目反映机器人技术的广阔应用前景, 有助于实现重要国家目标, 包括改进大规模灾难的搜救, 提高美国制造业工人的生产率, 提高行星探索能力, 帮助脑瘫儿童学习走路和行动等。除上述四家机构外, 美国国防部、美国海军自动系统研究前沿实验室等也支持机器人研究。

美国之所以启动国家机器人计划, 原因在于机器人技术可以满足国家在先进制造、物流、服务、交通、国土安全、国防、医药、卫生保健、空间探索、环境监测以及农业等领域的需求。

目前, 由于微处理器、传感器以及运算等核心技术的进步, 机器人技术正在达到临界点, 有望出现爆炸式增长。

日本山形大学有机电子研究中心的城户淳二教授领导的研究小组成功开发出了利用印刷技术制造有机EL (Electro-Luminescence) 元件的技术。与现有的真空蒸镀技术相比, 该印刷技术的电力消耗可降低到百分之一以下, 极大地降低了生产成本。

现有的有机EL元件利用真空蒸镀技术在基板上蒸镀数层几纳米至几十纳米的化合物, 尤其是电子注入层必须在真空环境下蒸镀金属以及绝缘材料, 利用印刷技术难以实现。

研究小组开发出了一种名为“聚乙烯苯基吡啶”的新型高分子复合材料, 可在一般的环境下通过喷射等印刷技术形成薄膜以代替真空蒸镀形成的化合物。

由于真空蒸镀方式为了维持真空环境以及蒸镀时的温度需要消耗大量的电力, 同时真空蒸镀不适用大型的EL元件的制造, 此次的新技术在大幅降低了成本的同时还开辟了大型有机EL元件的制造途径。

该技术已被日本科学技术振兴机构的“利用印刷方式制造柔性有机EL照明元件”项目所采用, 相关科研成果在9月11日召开的日本应用物理学会上发表。

德国利用新型雷达系统创建测量精确度新纪录

德国卡尔斯鲁尔理工学院 (KIT) 无线射频技术与电子研究所和德国鲁尔波鸿大学集成系统专业的科学家们, 共同研发出了用于测量距离的雷达系统并得到成功应用。这个雷达系统在今年7月的联合实验中, 以一个微米的精确度为测量距离创下了新纪录。一微米为百万分之一米, 人类头发的粗细约为40-60微米。该系统具有精确度高、成本低的特点, 由此为发展生产与设备技术带来了新机会。

准确测量距离在制造技术中日趋重要, 例如用于机器人的精确控件, 或是微机械元件的生产和对机床的控制。通常用的是玻璃刻度尺、电感式传感器或是激光测量系统。玻璃刻度非常精确, 可以达到微米测量, 但对于日常应用, 不仅灵活性不够, 成本也太高;电感式传感器利用线圈、磁场与运动来测距离, 应用时无须接触, 因此也无磨损, 但其测量重复率有限;使用激光也可获得高精度测量, 但不适合用于潮湿、有灰尘、光线不稳定的场所。雷达信号相反可以穿透灰尘与雾气, 而雷达系统至今主要用于天气观察、空气监测与汽车距离测量。

科学家们采用的是调频连续波雷达 (FM-CW-Radar) , 其发射机在测量过程中连续工作, KIT与鲁尔波鸿大学的研究人员为此分别开发出了演算法 (Algorithmik) 和硬件。

这个设置特殊的雷达系统可在空间以微米的精确度测量距离达好几米。相比于激光, 此系统不仅价格更低, 还可以清楚地测量绝对位置。因其有无限制的无歧义范围, 所以比激光更优越。

EL模型 第4篇

1.1 结构

电接风向风速计是由感应器、指示器、记录器组成的有线遥测仪器。感应器安装在室外的杆子上, 指示器和记录器则置于观测室内。感应器用一根十二芯长电缆与指示器相连, 指示器与记录器之间, 用一根二十芯短电缆彼此相连。

1.2 作用原理

1.2.1 感应器

感应器分成风速表和风向标两部分。风速表插在风向标的上面, 用螺钉固定, 而电路则靠一个同心插头和仪器外壳接通。风向标的底座上有防水插头座, 通过十二芯电缆与室内指示器与记录器相连。

风速电接部分作用原理:风杯轴上装有一个蜗杆, 当风杯转动时, 蜗杆推动蜗轮转动。二个凸轮固定在轴套的两端成为凸轮组, 而轴套又套在蜗轮轴上。当蜗轮正向转动时, 固定在蜗轮上的拨钩就推动凸轮组一起转动。二个电接簧片的两个脚抵在凸轮上面, 当凸轮转动时, 簧片脚就在凸轮表面滑动, 二个电接簧片脚就会发生一次接点接触和接点分开的过程。风速愈大, 风杯转得愈快, 单位时间内电接的次数也就愈多。

拧开风速表紧固螺钉, 拔下风速表, 余下的就是风向标了。再拧下顶部的大压帽, 风向标就可以拔下来了, 剩下的就是风向接触器了:它有内外两个环, 外环接在机壳 (地) 上, 叫做导电环, 内环分成互相绝缘的八个方位块。电接簧片上有三个电接点, 外面一个电接点在导电环上, 靠里面二个电接点在八个方位块上, 而电接簧片又固定在风标座上随风标座转动而转动。在风向标的带动下, 外面一个电接点在导电环上滑动, 靠里面二个电接点在八个方位块上滑动。随着风向的不同, 三个电接点就停在不同的位置上。里面的二个接点, 可能停在一个方位块上, 把这一方位块和导电环接通;也可能这两个电接点分别停在相邻的两个方位块上, 这时就把这两个方位块与导电环接通。因此, 可以区分十六个方位的风向。

1.2.2 指示器

指示器里有整流电源、瞬时风速指示、瞬时风向指示等三部分。

整流电源作用原理:整流电源包括变压器、桥式整流器两部分。先用变压器把220V的市电变成11V的交流低压;再用桥式整流器把交流低压整流为直流10V, 供整套仪器用电。

瞬时风速指示作用原理:风速感应器产生的交流电动势通过电缆送到指示器内, 经过限流电阻R1、R2及整流器B1转换成直流, 然后用直流电流表来测量瞬时风速。电表的表面直接刻成风速标尺, 最小刻度为1米/秒。风速标尺上有二档, 当板键开关扳向左方时, 二个限流电阻都接在电路里, 使用0~40米/秒标尺读数;当板键开关扳向右方时, 只有限流电阻R2接在电路内, 电压减小, 所以使用0~20米/秒标尺读数;当板键开关处于中间位置时, 电路不同, 电表无指示。

瞬时风向指示作用原理:风向标上的八个方位块通过电缆与指示器内的八个小灯泡相连接。当板键开关扳向上方时, 有一个或二个小灯泡经过感应器的方位块接通电源负极, 所以这一个或二个小灯泡就点亮, 代表相应的瞬时风向;当板键开关处于中间或向下位置时, 电路不通, 灯泡不亮, 风向无指示。指示器里有起着隔离作用的八个二极管, 它控制着相应的小灯泡, 当相应的二极管导通时, 相应的小灯泡才会点亮。

1.2.3 记录器

记录器由风速记录部分、风向记录部分、自记钟、笔档组成。

风速记录部分作用原理:每当风杯转动80圈, 电接风速部分就传来一次导通信号, 使风速充、放电线路里的中间继电器吸合一次, 这样风速电磁铁的线圈接通电源, 并吸动衔铁一次, 于是衔铁牵动拨钩把棘轮推动一个齿。凸轮是固定在棘轮上的, 因此也被转动了一个小的角度, 推动笔尖上升或下降。止回钩在衔铁后退时, 不使棘轮回转, 前后挡头则用来限制衔铁的行程。

风向记录部分作用原理:在自记钟内每5分钟转一圈的轴上固定了一个双头凸轮, 与之相配的有一组簧片, 故每隔二分半钟风向充、放电线路中的中间继电器吸合一次, 就使八个风向电磁铁线圈的公共一端接通电源正极。根据风向标所处的位置, 有一个或二个风向电磁铁线圈的另一端经过风向感应器方位块接通电源负极, 所以这一个或二个风向电磁铁就吸动衔铁一次, 使笔尖向上或向下划出一条短线。簧片维持衔铁的中间位置, 调节板是用来调节簧片弹力和衔铁位置的。在记录器里, 有八个二极管, 它们分别与八个风向电磁铁串联, 是起隔离作用的。

2 故障分析

根据本人维修过的仪器所发生的故障现象和经验来看, 我认为在进行维修时, 采用分段维修。先把感应器与指示器用电缆连接起来, 接通电源, 把指示器风向板键开关向上板起, 看风向小灯泡是否亮起, 如亮, 则转动风向标一周, 如果所有的小灯泡也都依次亮起, 则说明风向一切正常。否则, 要根据实际故障, 一一解决。如:a.小灯泡全都不发亮。首先要先检查指示器的电源插头是否脱焊或断线, 保险管是否烧坏;指示器线路板的整流电源中整流二极管或隔离二极管B2是否击穿或老化;感应器内风向接触器对方位块导电环压力是否不够;风向板键开关是否失灵, 接线是否有错。b.小灯泡全都发亮, 但是发亮顺序杂乱。要检查线路板上八个隔离二极管上面的八根风向接线与风向指示内的灯泡风向接线顺序是否一致。c.小灯泡亮度忽明忽暗。要检查感应器内风向接触器对方位块导电环压力。d.应亮的小灯泡不亮。检查小灯泡是否烧坏, 小灯泡插座接触是否不良, 相应该灯泡的线路是否断线、脱焊;隔离二极管B2是否击穿或老化。把指示器风速板键开关向上或向下板起, 转动风杯, 如果风速指针都有指示, 则说明风速正常。否则, 要根据实际故障, 一一解决。如:a.风速指针都没有指示。风速指示电表可能坏了;风速电路中有断路点;风速板键开关失灵或氧化;指示器二十芯插头 (座) 接触不良;风速表紧固螺钉固定不牢;同心插头细的部分接触不良;风向标顶部大压帽松动;发电机定子线圈断路;指示器表头接线板正面可调电阻焊接位置错误。b.风速电表指针抖动。指示器表头接线板反面二极管B1中有一个老化或击穿;感应器风速电接部分里二个电接簧片的二个脚在凸轮从高点到低点运动时, 接触不好。c.风速电表指针间断性突然摆动。十二芯插头 (座) 接触不良;风速表紧固螺钉固定不牢, 形成外壳导电不可靠;同心插头细的部分与粗的部分接触。

用两根电线把指示器和记录器的红与红接线柱连接起来、黑与黑接线柱连接起来, 接通指示器电源, 把记录器二十芯插头 (座) 的B2与A1~A8中任意一个短接, 然后再与B4短接, 依照A1-东、A2-东南、A3-南、A4-西南、A5-西、A6-西北、A7-北、A8-东北的顺序, 看记录器相应笔位是否动作, 如有, 则说明记录器风向正常。否则, 要根据实际故障, 一一解决。a.风向笔尖不跳或漏跳。自记钟内K接点烧黑或失调, 自记钟内二个簧片接线断或虚焊;风向电磁铁线圈线断或虚焊;风向中间继电器接点烧黑、失调或线圈烧断;C4漏电或击穿;B3、B4老化或击穿;记录器内线路板八个隔离二极管老化或击穿;风向接触器簧片压力太小。b.一次电接有三四个笔尖动作。风向中间继电器动作时间太长;隔离二极管老化或击穿。把记录器二十芯插头 (座) 的B2与A9短接, 如果有:a.风速笔尖不跳或漏跳。风速电磁铁线圈线断;风速中间继电器接点烧黑、失调或线圈烧断;C5漏电;风速记录机构失调, 风速电磁铁线圈能工作, 但不能推动棘轮;风速电磁铁线圈能工作, 但吸住衔铁不放, 这是由于C3击穿;感应器风速电接部分K2电接时间太短;调节风速电磁铁复位片的弯曲程度。b.风速笔尖连跳。风速中间继电器或风速电磁铁失调;二极管老化或击穿;感应器风速电接部分K2失调;风速记录机构前挡板位置移动。

以上是电接风常见且比较难以解决的故障, 由于目前使用的仪器年限都比较长, 有的老化, 所以在维修中还会遇到其他故障, 需要我们耐心仔细地解决。

3 电接风的维护

3.1 感应器与指示器是配套检定的, 所以在撤换仪器时两者应同时成套撤换。

3.2 风向方位块应每年清洁一次。如发现风向指示灯泡严重闪烁或忽明忽暗, 应及时检查感应器内风向接触簧片的压力和清洁方位块表面。

3.3 更换风向灯泡时, 应注意使前后胶木壳的色点对准。

3.4 风向划线后笔尖复位超越基线过多或回不到基线上, 应调节笔杆上的压力调节螺钉。

3.5 五个笔尖不在同一时间线上时, 应先调节好风速笔尖位置, 然后再调节风向笔尖位置。

3.6 定期检查自记钟的走时是否准确, 如有较大误差, 应调整快慢针。

摘要：电接风向风速计是气象台站和行业台站广泛使用的测量风向和风速的最基本仪器。作为气象仪器的检定部门, 在电接风向风速计检定、维修方面积累了大量的经验, 现总结出来, 希望能够为读者的相关工作提供一定的帮助。

关键词：电接风向风速计,检定,故障,维修

参考文献

[1]气象仪器装校工艺学.