智能电器考题

1、归纳电器的定义、分类。

答：用于检测电参数、控制电路、实现电能转换的硬件设备和装置系统称为电器。

按功能和使用领域常分为高压电器、低压与家用电器、测量电器、能量存储与转换电器、特种电器。

从原理上可分为静态电器和动态电器。

2、根据人工智能的定义分析电器智能化与智能电器的内涵。

答：据人工定义电器智能化指使对象具备灵敏准确的感知功能，正确的思维与判断功能以及行之有效的执行功能而进行的工作。

智能电器则指在某一方面或整体上具有人工智能的电器元件或系统。

3、定性写出反映触头接触电阻的相关因素的公式。

答、Rj=K/F m F：接触力K：接触材料表面状况等相关因素m：接触形式相关指数
4、简述短路器触头在分断与关合过程中的烧蚀现象。

答、分断时首先随触头间接触力变小，接触电阻增加，从而积累发热，使接触材料温度升高而软化、融化。

随触头继续运动到最后一个接触点时，融化的材料形成金属桥接，最后爆炸产生大量的金属气体，金属蒸汽在发射电子的作用下形成电弧，上述过程称为拉弧。

关合时，当电压较高时，触头相对运动到某一距离就发生预击穿形成电弧。

5、计算电动力用能量平衡原理也称虚位移原理，为什么？
答、用能量平衡原理实质就是根据电磁知识，在任何载流系统中，导体受动作力作用向某一方向产生元位移时，所做的功应等于系统储能的变化即∂w=F. ∂x所以又称虚位移法。

6、简述数字滤波器的基本网络结构。

答、常有无限冲激响应IIR和有限冲激响应FTR
7、智能电器的现场参量类型有哪些？
答、模拟现场参量和开关现场参量。

8、电器传感器的主要技术参数有哪些？对输出功率有什么要求？
答、有供电电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数等。

对于传统的铁心电磁式互感器输出功率要大，输出信号要强；而智能的智能监控单元互感器输出功率大大降低。

9、简述罗柯夫斯基线圈测量电流信号的基本原理，及其优点有哪些？
答、基本原理就是将测量导线均匀的环绕在一个截面均匀的非磁性材料的骨架上。

当载流导体穿过这个线圈时由安培环路电流定律线圈两端会感应出感应电势e(t) 再对e(t)进行积分则可得到被测电流。

优点：测量线圈本身与被测电流回路没有电路联系，而是通过电磁场耦合，因此与主回路有着良好的电气绝缘；由于没有铁心饱和问题，测量范围宽，同样的线圈，电流测量范围可以从几安培到数百千安，并且可以测量含有大的直流分量的瞬态电流；频率范围宽，一般可设计到0.1Hz到1MHz以上，特殊的可设计到200MHz的带通，线圈自身的上升时间可做得很小；结构简单，生产制造成本低。

10、开关量的检测主要有哪些方法？其工作原理有何不同。

答、常见有电容式、电感式、光电式和超声波式。

电容式接近开关亦属于一种具有开关量输出的位置传感器，它的测量头通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是物体的本身。

当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通和关断；电感式接近开关专门用于探测金属物体。

当外界的金属性物体对传感器的高频振荡器产生非接触式感应作用，振荡器即是由缠绕在铁氧体刺心上的线圈构成的LC振荡电路。

振荡器通过传感器的感应面，在其前方产生一个高频交变的电磁场；光电式接近开关利用被检测物体对红外光束的遮光或反射，由同步回路选通而检测物体的尤物，其物体不限于金属，对所有能反射光线的物体均可检测；超声波接近开关的原理是：它发出的超声波脉冲，通过接收反射波计算出距离并转换输出信号。

11、信号输入通道的基本结构是什么？信号调理电路有哪些？
答、有模拟量输入通道和开关量输入通道两种。

而模拟了输入通道的可分为多个独立的单通道组成，多路模拟信号公用S/H和A/D。

信号调理电路常有信号类型和幅值的调理，信号波形调理——滤波。

12、智能电器的控制系统基本结构与组成有哪些？其基本功能与特点是什么？
答、由信息的获取与预处理，信息的综合、分析与逻辑加工、决断。

决定结果的执行。

其基本功能是：采集与预处理功能，监督功能，控制功能。

特点：有突时性，可靠性，可维护性，过程量采集及输出，人机交互，通信功能，信息处理和控制算法。

13、智能电器的控制器的硬件系统主要包括哪几个部分？其外围接口有哪些部分？
主要包括中央模块在内的各种集成功能模块器件与硬件电子电路例如：CPU、存储器、定时/计数器、watchdog、输入输出设备系统。

外围接口有丰富的过程输入、输出接口；多的人机接口等。

14、智能电器的控制策略主要有哪几种控制算法？
答、专家系统、模糊逻辑、神经网络、信息融合、模糊识别及聚类分析等
15、专家系统主要包括哪几个方面？
答、知识库、全局数据库、推理机、解释机构、知识获取结构、接口
16、简述神经网络有哪几种模型？
答、生物神经元模型、人工神经元模型、神经元模型、BP神经网络
17、什么是模式识别？聚类分析的基本原理是什么？
答、模式识别是使用计算机自动得把待识模式分配到各自的模式类中去，也就是形成从模式空间到类别空间的映射。

聚类分析基本原理是：在没有先验知识的情况下基于“物理类聚，人以群分”的观点，根据模式空间的相似性测度来划分类别。

18、简述电子操动的基本概念和意义？
答、电子操动指尽可能地用电子控制取代开关机械系统的传动、连锁与脱扣从而达到电子机械化的操动机构称电子操动。

意义在于电子操动系统以来电力电子器件控制动力源，保证了执行指令的时间精度即机构的响应时间可控，能再所希望的相位上动作。

19、简述同步开关的应用领域和意义
答、应用于电力系统断路器或开关的同步分闸与选相合闸中。

意义是同步分闸大大提高断路器的分断能力，如一台低成本的小容量开关可分断10倍以上容量的电流，选相合闸意义：可避免系统的不稳定，克服容性负载的合闸涌流与过电压。

在并联电容器组投切中使用同步（开关）关合技术可以从根本上解决过压问题。

对推广无功补偿稳定电力系统意义重大。

20、么直流开断要求尽可能高的分闸速度？真空开关速度上限受哪些制约？
答、因为直流电力系统中的短路电流上升率比较快。

对于真空灭弧室来说，在开断电流时必须有一定的燃弧时间，即要求在电流过零时，触头开距已经达到临界开距。

所以速度上限受制约。

21、如何定义智能电器的失效概率密度、失效率、可靠度和平均寿命？
答、失效率是产品工作到t时刻后，在单位时间内失效的概率，可靠度是指产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的概率。

平均寿命是指一批产品的寿命的平均值。

22、智能电器可能受到哪些电磁干扰？
答、雷击干扰、开关设备动作时的干扰、电弧放电引起的高频电磁辐射、静电放电干扰、控制系统中开关电源的干扰。

23、举例说明智能电器常用的抗干扰措施
答、可从硬件和软件抗干扰着手，硬件抗干扰措施有：1、电源噪声交流隔离变压器和滤波，流稳定电压源的选用和滤波，分离供电系统2、接地技术3、合理的系统布局4、传输线技术。

软件抗干扰措施有：1、软件陷阱法2、数据和程序的冗余设计3、软件滤波4、软件和硬件程序运行监视器。

24、自动重合器与分段器由哪些部分组成，自动重合器的开关参数与一般断路器有何区别？
答、分别由柱上真空断路器和负荷开关与智能控制器组合而成的。

其要求断路器和负荷开关要具有性能参数高，使用寿命长，可靠性高和无油化等特点并有普通断路器没有的多次快速重合闸功能。

在保护方面不依赖继电保护系统，能自动完成故障检测，判断电流性质，执行分合功能，并能恢复初始状态，记忆动作次数，完成合闸闭锁等一般断路器不具备的功能。