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弓网电弧辐射电磁噪声时频特性研究
| 论文题名： | 弓网电弧辐射电磁噪声时频特性研究 |
| 关键词： | 弓网系统;电弧;辐射电磁噪声;时频特性;数学模型 |
| 摘要： | 本文针对弓网电弧辐射电磁噪声时频特性展开研究，深入分析了噪声时域波形的物理特征，获得了时域数学模型。针对频域信号，提出了有效的分析方法，获得了噪声准确的频率范围，为抑制弓网电弧辐射电磁噪声的研究提供了理论支撑。 利用自行研制的实验装置，在暗室环境中开展了弓网电弧放电的辐射电磁噪声实验。辐射电磁噪声的时域波形具有对称性和收敛性，持续时间小于0.8us。采用最小二乘拟合法建立了辐射电磁噪声时域波形的数学模型，采用决定系数、残余标准差和相关系数对该数学模型性能进行综合评价。研究结果表明，利用该数学模型得到的辐射电磁噪声时域波形与实测波形基本一致。 针对电弧辐射电磁噪声时域信号持续时间短、突变快等特点，利用希尔伯特-黄变换（HHT）技术对辐射电磁噪声进行分析。用经验模态分解法（EMD）分解辐射电磁噪声并获得其固有模态函数（IMF）分量，选取与噪声信号相关性最高且方差贡献率最大的IMF并进行Hilbert变换，获得了不同实验条件下电弧辐射电磁噪声的瞬时频率。随着回路电流、接触压力和运行速度的增加，电磁噪声的瞬时频率的均方根明显减小。电场噪声的频率随时间的变化快于磁场噪声。 针对干扰接收机测量的弓网电弧辐射电磁噪声波形，利用二阶前向差分对电磁噪声波形不同频点的幅值进行处理，并对差分进行求和作为评估频点变化的指标。在每组实验条件下将差分和降序排列的前10个频点进行统计分析，获得了不同实验条件下弓网电弧辐射电磁噪声频域波形的变化规律。磁场噪声的低频和高频变化剧烈的频点主要分布在40kHz附近，电场噪声的低频和高频变化剧烈的频点以400MHz为分界线。 |
| 作者： | 冯晓丽 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 郭凤仪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 辽宁工程技术大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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