基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的永磁同步電機(jī)失磁故障診斷
發(fā)布時(shí)間:2021-01-14 03:00
永磁同步電機(jī)作為一種高性能的驅(qū)動(dòng)設(shè)備,在高精度控制及工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域占核心地位。由于永磁同步電機(jī)具有永磁體結(jié)構(gòu),永磁體材料在運(yùn)行過(guò)程中受到高溫和應(yīng)力的影響,存在失磁的風(fēng)險(xiǎn),輕則影響電機(jī)的工作效率,重則燒毀電機(jī),造成不可彌補(bǔ)的損失。因此,保障永磁同步電機(jī)的安全可靠運(yùn)行,具有十分重要的意義。本文對(duì)電機(jī)失磁故狀態(tài)下的電流及振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)了電流和振動(dòng)信號(hào)與失磁故障之間的關(guān)系,并基于此建立了貝葉斯網(wǎng)絡(luò),通過(guò)對(duì)電機(jī)的模型進(jìn)行仿真,優(yōu)化了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及參數(shù),并利用其進(jìn)行診斷。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:對(duì)本文所研究的永磁電機(jī)建立了有限元模型,分析了電機(jī)的定子電流、電磁轉(zhuǎn)矩和不同失磁類型、失磁程度之間的內(nèi)在關(guān)系,并利用小波變換,分離出不同階次諧波,分析了不同階次諧波與不同失磁故障之間的聯(lián)系。對(duì)電機(jī)的振動(dòng)信號(hào)根源進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析,研究了電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系,并利用有限元分析仿真了不同失磁狀態(tài)下的電磁轉(zhuǎn)矩與失磁程度之間的關(guān)系,利用小波變換得到電磁轉(zhuǎn)矩的頻譜,并對(duì)轉(zhuǎn)矩的頻譜進(jìn)行了深入的分析,得到了不同頻段的振動(dòng)信號(hào)與失磁程度的關(guān)系。結(jié)合前文的電流和轉(zhuǎn)矩的分析,提出了一種混合型節(jié)點(diǎn)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò),能夠利...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.2局部失磁時(shí)轉(zhuǎn)矩頻譜分布??Fig.?3.2?The?frequency?distribution?of?torque?in?local?demagnetization??
第5章永磁同步電機(jī)失磁故障模擬實(shí)驗(yàn)??5.1永磁同步電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)??本文以無(wú)刷直流永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象,搭建永磁同步電機(jī)失磁故障實(shí)驗(yàn)??平臺(tái)。按照本文提出的方法需求,該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)需要滿足以下需求:??(1)能夠在線實(shí)時(shí)測(cè)量電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的電流數(shù)據(jù)、振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù);??(2)能夠隨時(shí)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,并獲取轉(zhuǎn)速信息,具備采集不同轉(zhuǎn)速下的失??磁數(shù)據(jù)能力;??(3)負(fù)載可調(diào),可以試驗(yàn)不同負(fù)載情況下的運(yùn)行狀態(tài);??(4)永磁體易于拆卸和替換,能夠?qū)崿F(xiàn)大部分失磁情況。??根據(jù)上述要求,搭建了永磁同步電機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)電機(jī)采用車(chē)用永磁??同步電機(jī),并分別對(duì)局部失磁和均勻失磁故障進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)如下。??負(fù)載(—永磁g步電〉振動(dòng)傳感器????JI?〇??調(diào)速旋鈕:1?控制器?^?)上位機(jī)電腦??直流電源??圖5.1實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖??Fig.?5.1?Structure?diagram?of?the?experimental?platform??實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括以下幾個(gè)部分:用于模擬失磁的故障電機(jī)、用于充當(dāng)負(fù)載的同??步發(fā)電機(jī)、同步電機(jī)控制器、供電的直流穩(wěn)壓電源、調(diào)速裝置、振動(dòng)傳感器和上??位機(jī)電腦。本節(jié)將對(duì)各個(gè)部件的參數(shù)及連接方式進(jìn)行一一介紹。??5.1.1永磁同步電機(jī)參數(shù)??本文以無(wú)刷直流永磁同步電機(jī)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,研宄其失磁故障的診斷方法。??實(shí)驗(yàn)選用了一臺(tái)尤奈特公司生產(chǎn)的中低速車(chē)用永磁同步電機(jī)作為研宄對(duì)象,模擬??失磁故障。電機(jī)的定子繞組為三相對(duì)稱星形接法該,集中式繞組,實(shí)驗(yàn)電機(jī)參數(shù)??如表5.1所示。??32??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微特電機(jī)產(chǎn)業(yè)綜述與展望[J]. 任德江,黃渠,李建軍,武寧. 防爆電機(jī). 2019(06)
[2]基于概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的永磁同步直線電機(jī)局部退磁故障診斷研究[J]. 張丹,趙吉文,董菲,宋俊材,竇少昆,王輝,謝芳. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]基于仿真模型的永磁同步電機(jī)失磁故障性能分析[J]. 楊存祥,劉樹(shù)博,張志艷. 輕工學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中永磁體平均工作點(diǎn)的解析計(jì)算[J]. 唐旭,王秀和,徐定旺. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2017(05)
[5]基于分形維數(shù)的PMSM局部退磁故障診斷[J]. 李紅梅,陳濤. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(07)
[6]復(fù)合轉(zhuǎn)子異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中永磁體退磁的研究[J]. 陳洪萍,王秀和. 微電機(jī). 2017(01)
[7]微特電機(jī)發(fā)展綜述[J]. 羅林,宋春華. 橡塑技術(shù)與裝備. 2016(06)
[8]異步起動(dòng)永磁同步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程中永磁體的退磁研究[J]. 朱麗莎,范國(guó)棟,朱常青. 微特電機(jī). 2015(12)
[9]小波包與樣本熵相融合的PMSM失磁故障診斷[J]. 張志艷,馬宏忠,楊存祥,孫君曼. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2015(02)
[10]貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)綜述[J]. 李碩豪,張軍. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2015(03)
博士論文
[1]基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的故障智能診斷方法研究[D]. 張德利.華北電力大學(xué)(河北) 2008
碩士論文
[1]表貼式永磁同步電機(jī)失磁故障研究[D]. 胡土雄.廣東工業(yè)大學(xué) 2019
[2]貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的混合優(yōu)化方法研究[D]. 李國(guó)梁.西北工業(yè)大學(xué) 2015
[3]異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁體退磁分析[D]. 李瑩.山東大學(xué) 2014
[4]永磁同步電機(jī)內(nèi)永磁體退磁研究[D]. 范國(guó)棟.山東大學(xué) 2013
[5]電動(dòng)汽車(chē)用永磁同步電機(jī)的故障診斷[D]. 杜博超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
本文編號(hào):2976075
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.2局部失磁時(shí)轉(zhuǎn)矩頻譜分布??Fig.?3.2?The?frequency?distribution?of?torque?in?local?demagnetization??
第5章永磁同步電機(jī)失磁故障模擬實(shí)驗(yàn)??5.1永磁同步電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)??本文以無(wú)刷直流永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象,搭建永磁同步電機(jī)失磁故障實(shí)驗(yàn)??平臺(tái)。按照本文提出的方法需求,該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)需要滿足以下需求:??(1)能夠在線實(shí)時(shí)測(cè)量電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的電流數(shù)據(jù)、振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù);??(2)能夠隨時(shí)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,并獲取轉(zhuǎn)速信息,具備采集不同轉(zhuǎn)速下的失??磁數(shù)據(jù)能力;??(3)負(fù)載可調(diào),可以試驗(yàn)不同負(fù)載情況下的運(yùn)行狀態(tài);??(4)永磁體易于拆卸和替換,能夠?qū)崿F(xiàn)大部分失磁情況。??根據(jù)上述要求,搭建了永磁同步電機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)電機(jī)采用車(chē)用永磁??同步電機(jī),并分別對(duì)局部失磁和均勻失磁故障進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)如下。??負(fù)載(—永磁g步電〉振動(dòng)傳感器????JI?〇??調(diào)速旋鈕:1?控制器?^?)上位機(jī)電腦??直流電源??圖5.1實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖??Fig.?5.1?Structure?diagram?of?the?experimental?platform??實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括以下幾個(gè)部分:用于模擬失磁的故障電機(jī)、用于充當(dāng)負(fù)載的同??步發(fā)電機(jī)、同步電機(jī)控制器、供電的直流穩(wěn)壓電源、調(diào)速裝置、振動(dòng)傳感器和上??位機(jī)電腦。本節(jié)將對(duì)各個(gè)部件的參數(shù)及連接方式進(jìn)行一一介紹。??5.1.1永磁同步電機(jī)參數(shù)??本文以無(wú)刷直流永磁同步電機(jī)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,研宄其失磁故障的診斷方法。??實(shí)驗(yàn)選用了一臺(tái)尤奈特公司生產(chǎn)的中低速車(chē)用永磁同步電機(jī)作為研宄對(duì)象,模擬??失磁故障。電機(jī)的定子繞組為三相對(duì)稱星形接法該,集中式繞組,實(shí)驗(yàn)電機(jī)參數(shù)??如表5.1所示。??32??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微特電機(jī)產(chǎn)業(yè)綜述與展望[J]. 任德江,黃渠,李建軍,武寧. 防爆電機(jī). 2019(06)
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[5]基于分形維數(shù)的PMSM局部退磁故障診斷[J]. 李紅梅,陳濤. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(07)
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[7]微特電機(jī)發(fā)展綜述[J]. 羅林,宋春華. 橡塑技術(shù)與裝備. 2016(06)
[8]異步起動(dòng)永磁同步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程中永磁體的退磁研究[J]. 朱麗莎,范國(guó)棟,朱常青. 微特電機(jī). 2015(12)
[9]小波包與樣本熵相融合的PMSM失磁故障診斷[J]. 張志艷,馬宏忠,楊存祥,孫君曼. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2015(02)
[10]貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)綜述[J]. 李碩豪,張軍. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2015(03)
博士論文
[1]基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的故障智能診斷方法研究[D]. 張德利.華北電力大學(xué)(河北) 2008
碩士論文
[1]表貼式永磁同步電機(jī)失磁故障研究[D]. 胡土雄.廣東工業(yè)大學(xué) 2019
[2]貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的混合優(yōu)化方法研究[D]. 李國(guó)梁.西北工業(yè)大學(xué) 2015
[3]異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁體退磁分析[D]. 李瑩.山東大學(xué) 2014
[4]永磁同步電機(jī)內(nèi)永磁體退磁研究[D]. 范國(guó)棟.山東大學(xué) 2013
[5]電動(dòng)汽車(chē)用永磁同步電機(jī)的故障診斷[D]. 杜博超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
本文編號(hào):2976075
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