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期刊號(hào): CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

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基于改進(jìn)TCN的交流接觸器電壽命預(yù)測(cè)研究

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基于改進(jìn)TCN的交流接觸器電壽命預(yù)測(cè)研究

趙康偉,遲長(zhǎng)春
(上海電機(jī)學(xué)院 電氣學(xué)院,上海 201306)
 
    摘 要:交流接觸器的剩余電壽命準(zhǔn)確預(yù)測(cè)對(duì)保障用電系統(tǒng)的安全性意義重大。通過(guò)交流接觸器加速電壽命試驗(yàn),獲取試品的完整電壽命數(shù)據(jù);利用小波變換方法確定了交流接觸器分閘階段的燃弧起始和結(jié)束時(shí)刻,并據(jù)此計(jì)算了燃弧信號(hào)時(shí)域的燃弧時(shí)間、燃弧能量與燃弧平均功率;提取統(tǒng)計(jì)域的均方根、標(biāo)準(zhǔn)差、偏度、波形因子特征參數(shù),然后通過(guò)互信息的方法對(duì)燃弧期間的時(shí)域與統(tǒng)計(jì)域融合特征參數(shù)進(jìn)行選擇,選擇出電壓標(biāo)準(zhǔn)差、電壓均方根、燃弧平均功率、燃弧能量特征參數(shù),并將這些特征參數(shù)作為門控循環(huán)單元(GRU)、時(shí)間卷積網(wǎng)絡(luò)(TCN)、改進(jìn) TCN 預(yù)測(cè)模型的輸入完成預(yù)測(cè)任務(wù)。通過(guò)對(duì)比 3 個(gè)模型預(yù)測(cè)結(jié)果與交流接觸器實(shí)際電壽命值的擬合度及預(yù)測(cè)結(jié)果的評(píng)價(jià)指標(biāo),得到改進(jìn) TCN 模型的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際電壽命值擬合度、預(yù)測(cè)精度較高,且在 3 個(gè)模型中表現(xiàn)最優(yōu)。
    關(guān)鍵詞: 交流接觸器;電壽命;小波變換;改進(jìn)TCN 模型;互信息
    中圖分類號(hào):TM572.2     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B     文章編號(hào):1007-3175(2025)08-0061-05
 
Research on AC Contactor Electrical Lifetime
Prediction Based on Improved TCN
 
ZHAO Kang-wei, CHI Chang-chun
(School of Electrical Engineering, Shanghai Dianji University, Shanghai 201306, China)
 
    Abstract: Accurate prediction of the residual electrical life of AC contactors is of great significance in ensuring the safety of the electrical system. Through accelerated electrical lifetime testing of AC contactors, completing electrical lifespan data of test samples were acquired.Wavelet transform method was employed to determine the starting and ending moments of arcing in the breaking phase of an AC contactor,and the arcing time, arcing energy and average arcing power in the time domain of the arcing signal were calculated accordingly. Extracting root mean square, standard deviation, skewness, and form factor feature parameters in the statistical domain, and then the fusion of the time domain and statistical domain feature parameters during arcing is selected by the method of mutual information, and the voltage standard deviation,voltage root mean square, average arcing power, and the arcing energy feature parameters are selected and used as inputs to the gate recurrent unit(GRU), temporal convolutional network(TCN), improved TCN prediction models to complete the prediction task. By comparing the fitting degree of the prediction results of the three models with the actual electric lifetime values of AC contactors and the evaluation indexes of the prediction results, it is obtained that the prediction results of the improved TCN model have a higher fitting degree with the actual electric life values, higher prediction accuracy, and the best performance among the three models.
    Key words: AC contactor; electrical lifetime; wavelet transform; improved TCN model; mutual information
 
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