新型节能配电变压器卷铁芯制造关键技术研究

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1、新型节能配电变压器卷铁芯制造关键技术研究上海市科委科学技术重点项目摘要《新型节能配电变压器卷铁芯制造关键技术研究》课题是上海科委科学技术重点研究项目。对称三角形结构的圆截面卷铁芯三相输配电变压器，是近几年才开发出来的新型节能配电变压器，它的卷铁芯设计与制造技术需要进一步的研究开发和完善。对称三角形结构的圆截面卷铁芯的制造工艺分为：设计、裁剪、成型卷绕、退火、绕线、装配及检验等部分。本论文主要针对节能型输配电变压器三角形结构圆截面卷铁芯在设计、裁剪、成型卷绕中存在的技术问题进行研究。在三角形结构圆截面卷铁芯展开带裁剪算法及裁剪系统的研究中，本文提出了一种有效的圆截面卷铁芯的节材设计方案，设计了

2、三角形结构圆截面变压器卷铁芯的套裁方法和展开带裁剪控制系统，开发了实用的计算机辅助设计软件。在三角形结构圆截面卷铁芯成型卷绕系统的研究中，针对“非圆周形”卷绕的特点，提出了“非圆周形”卷绕的恒线速控制恒张力的闭环控制方案，并对方案中的双闭环调速环节作了重点研究。研究了基于BP网络建模的广义预测控制算法，并研究了它的改进算法，这种改进的算法提高了系统的鲁棒性和快速性。本文成功的把改进型BP网络建模的广义预测控制应用到了三角形结构圆截面卷铁芯成型卷绕控制系统中。在成型卷绕的纠偏系统研究中，提出了光电装置自动对中技术，解决了带材的“变中心”卷绕跑偏量的检测问题。设计了新型三辊纠偏装置，该装置采用了

3、分级压力和纠偏延时思想，提高了装置的纠偏精度。研究了模糊免疫PID控制算法、梯度误差角算法，并提出了基于梯度误差角算法校正的模糊免疫PID控制算法，仿真表明这种控制算法具有响应快、精度高、稳定性好和自适应能力强等特点，在本纠偏控制系统的应用中达到了很好的控制效果。生产故障诊断专家系统的研究中，首先，采用了“模块+单元+产生式规则”的知识表达方式，设计了故障诊断系统的知识库。其次在推理机制的研究中，作者将诊断问题用集合论的形式定义为四元新型节能配电变压器卷铁芯制造关键技术研究组，根据覆盖集理论及其节约原则，提出了诊断问题四元组的解(故障原因集合)就是满足某种节约原则的已知故障现象集合的覆盖集的

4、理论。并采用最大似然值原则求出故障原因集合的最佳解。为了提高诊断精度，本文又引入了模糊数学思想，将模糊度和可信度引入节约覆盖集理论中，并对诊断问题作了重新定义为五元组，在此基础上研究了改进型的概率模型算法，该算法使诊断正确率大大提高。最后，作者根据以上的研究开发了卷铁芯故障诊断专家系统，应用结果表明，此诊断系统有很高的诊断正确率。三角形结构圆截面卷铁芯变压器节能研究中，通过对其进行磁路结构、空载损耗、空载电流及相关工艺分析，并运用公式计算推导，证明了此新型变压器磁路完全对称、高次谐波明显减少；空载损耗大幅下降；空载电流大大降低；铁芯料带的利用率高、噪声低，是节能环保的变压器。本论文的研究，将

5、基于改进型BP网络建模的广义预测控制应用到三角形结构圆截面卷铁芯纵向成型卷绕控制系统中；将基于梯度误差校正的模糊免疫PID控制算法应用到三角形结构圆截面卷铁芯横向纠偏控制系统中；将基于模糊数学与覆盖集理论的推理机制应用到圆截面卷铁芯生产故障诊断系统中：将分级压力和延时控制思想应用于三辊纠偏装置中，具有创新性。关键词：圆截面卷铁芯，辅助设计，张力控制，神经网络，预测控制，梯度误差，模糊免疫，专家系统Ⅱ新型节能配电变压器卷铁芯制造关键技术研究Researchofkeytechnologyofthenewtypeeconomytransformerwithtriangleconfiguration

6、roundsectionRoll-coreABSTRACTThe“ResearchofkeYtechnologyofthenewtypeeconomytransformerwithtriangleconfigurationroundsectionRoll-core”isanimportantprojectofshanghaiscienceandtechnologycommittee．硼1enewtypeeconomytransformerwithsymmetricaltriangleconfigurationroundsectionRoU—corethatwasdesignedrecentl

7、y,itsRoll—coledesigningandmanufacturetechnologyneedsomemoreresearchanddevelopment．111emanufacturetechnologyofnewtypeeconomytransformerwithsymmetrical缸iangleconfigurationroundsectionRoll．coreconsistsofdesign