六相永磁同步電機(jī)逆變器開路故障診斷研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-14 13:01
近年來對(duì)多相永磁同步電機(jī)故障診斷和容錯(cuò)研究的重視程度不斷增加,并且對(duì)故障信號(hào)的診斷及故障預(yù)測(cè)處理的精確性成為排除電機(jī)故障的關(guān)鍵技術(shù),故障診斷技術(shù)已逐漸成為國內(nèi)外研究的一大熱點(diǎn)。診斷出的故障信息對(duì)電機(jī)容錯(cuò)控制也有很大幫助,因此及時(shí)準(zhǔn)確的診斷出故障信息具有非常重要的意義。本課題依托于國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“電動(dòng)汽車用多相電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)故障診斷及容錯(cuò)控制研究(61603263)”,對(duì)六相永磁同步電機(jī)一相開路和兩相開路故障進(jìn)行容錯(cuò)控制研究。首先,本文以六相永磁同步電機(jī)逆變器為研究對(duì)象,利用開關(guān)函數(shù)得出逆變電路的數(shù)學(xué)模型,并在MATLAB/Simulink平臺(tái)搭建出六相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型。將逆變器單橋臂和雙橋臂開路故障情況分為四大類,對(duì)每類故障舉例討論電機(jī)輸出電氣量的在故障時(shí)的變化情況,并選定電機(jī)定子電流作為提取故障特征量的研究對(duì)象。然后,針對(duì)采集信號(hào)中有白噪聲干擾問題,選擇自適應(yīng)RLS Volterra噪聲抵消系統(tǒng)對(duì)EMD方法進(jìn)行改進(jìn)。并在每類故障中進(jìn)行EMD能量熵和改進(jìn)EMD能量熵的故障診斷仿真分析,對(duì)比兩種故障診斷方法的仿真結(jié)果,可得出基于自適應(yīng)RLS Volterra濾波改進(jìn)的EM...
【文章來源】:沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
六相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文82.2.1逆變電路的數(shù)學(xué)模型六相電壓源型逆變器的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2.2所示,其中Udc為直流電壓,112T~T為功率開關(guān)器件,112D~D為反并聯(lián)二極管。圖2.2六相逆變器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)框圖Fig.2.2Blockdiagramofmaincircuittopologyofsix-phaseinverter由基爾霍夫定律和電路拓?fù)浼s束可得:anaonobnbobocncocounuouovnvovownwowouuuuuuuuuuuuuuuuuu======(2.1)其中,anu、bnu、cnu、unu、vnu和wnu為六相電機(jī)相電壓值,aou、bou、cou、uou、vou和wou為六相輸出電壓值。因六相永磁同步電機(jī)繞組對(duì)稱分布,假設(shè)每相定子繞組阻抗均相等,由定子電流的總和值為零、每相繞組阻抗均相等可得出六相電機(jī)相電壓總和值也為零,即:0aabbccuuvvwwZi+Zi+Zi+Zi+Zi+Zi=(2.2)0anbncnunvnwnu+u+u+u+u+u=(2.3)其中,ai、bi、ci、ui、vi和wi為六相定子電流值,為六相電機(jī)定子繞組阻抗。將式(2.3)代入式(2.1),可得:1()6+++nonobocouovowou=u+u+uuuu(2.4)定義理想開關(guān)函數(shù),即:1210aTST=導(dǎo)通導(dǎo)通3410bTST=導(dǎo)通導(dǎo)通
第2章逆變系統(tǒng)及開路故障研究分析11大部分:六相永磁同步電機(jī)模塊、六相電壓源型逆變電路及其控制模塊、系統(tǒng)控制模塊。電機(jī)模塊的具體參數(shù)如表2.1所示:表2.1電機(jī)參數(shù)Tab.2.1Motorparameters六相電壓源型逆變電路利用Simulink元件庫中的IGBT和二極管自行進(jìn)行搭建,具體如圖2.3所示,四矢量SVPWM算法逆變器控制模塊如圖2.4所示圖2.3逆變電路模型圖Fig.2.3Invertercircuitmodeldiagram圖2.4四矢量SVPWM算法模型圖Fig.2.4ModeldiagramoffourvectorSVPWMalgorithm參數(shù)值極對(duì)數(shù)/pn3定子電阻/sR1.4直軸電感/dL8mH交軸電感/qL8mH永磁體磁鏈/f0.68Wb轉(zhuǎn)動(dòng)慣量/J0.0152kgm摩擦系數(shù)/BF0Nms
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙三相永磁同步電機(jī)在電動(dòng)汽車中的應(yīng)用研究[J]. 蔡萍,李永崗,趙赫. 微特電機(jī). 2019(01)
[2]旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷與預(yù)測(cè)方法及其應(yīng)用研究[J]. 姚張春,李秉晏,王晨竣. 當(dāng)代化工研究. 2018(03)
[3]基于電流矢量特征分析的逆變器開路故障快速診斷與定位方法[J]. 陳勇,劉志龍,陳章勇. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]基于輸出電流軌跡的機(jī)車逆變器開路故障在線診斷方法[J]. 伍珣,陳特放,成庶,田睿,仝力. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(S2)
[5]五相電壓源逆變器最近四矢量最小諧波電壓調(diào)制方法[J]. 孫國棟,蘇健勇,楊貴杰,周長攀. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(19)
[6]三電平逆變器多故障模式識(shí)別方法[J]. 沈艷霞,吳娟,趙芝璞,紀(jì)志成. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2017(07)
[7]支持向量機(jī)和小波包分析下的軸承故障診斷[J]. 張智勝,張?jiān)迄i,劉青. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(03)
[8]多尺度形態(tài)濾波模態(tài)混疊抑制方法[J]. 曹瑩,段玉波,劉繼承,侯永強(qiáng),張雪松. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2016(09)
[9]基于H橋變流器的IGBT開路故障診斷[J]. 韓麗,羅朋,湯家升,史麗萍,張曉蕾. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(16)
[10]基于混合邏輯動(dòng)態(tài)模型的逆變器開路故障診斷[J]. 葛興來,茍斌,蒲俊楷,王志遠(yuǎn). 鐵道學(xué)報(bào). 2016(08)
博士論文
[1]雙三相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)及容錯(cuò)控制技術(shù)研究[D]. 周長攀.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]多能源儲(chǔ)能系統(tǒng)中三相逆變器故障診斷方法與參數(shù)辨識(shí)的研究[D]. 王禹璽.浙江大學(xué) 2016
[3]電力牽引變流器故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)研究[D]. 茍斌.西南交通大學(xué) 2016
[4]基于模型的純電動(dòng)車輛動(dòng)力系統(tǒng)故障診斷研究[D]. 劉真通.北京理工大學(xué) 2016
[5]五相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)及容錯(cuò)控制技術(shù)研究[D]. 高宏偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[6]往復(fù)壓縮機(jī)軸承間隙故障診斷與狀態(tài)評(píng)估方法研究[D]. 趙海洋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[7]六相永磁同步發(fā)電機(jī)控制技術(shù)研究[D]. 劉劍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[8]基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的故障診斷方法研究[D]. 楊賢昭.武漢科技大學(xué) 2012
[9]雙三相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究[D]. 楊金波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[10]面向旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解時(shí)頻分析方法及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 胡勁松.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于模糊故障樹的汽車故障診斷方法及其應(yīng)用研究[D]. 夏淑英.湖北工業(yè)大學(xué) 2017
[2]五相永磁同步電機(jī)系統(tǒng)故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)研究[D]. 侯雅曉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]水下永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器故障診斷與容錯(cuò)運(yùn)行的研究[D]. 蔡費(fèi)楊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于模型的電力牽引系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備故障診斷研究[D]. 戴晨曦.西南交通大學(xué) 2016
[5]雙Y移30°六相永磁同步電機(jī)控制技術(shù)研究[D]. 于亞新.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[6]基于自適應(yīng)濾波的噪聲抵消算法研究與應(yīng)用[D]. 譚滋中.河北科技大學(xué) 2015
[7]基于支持向量機(jī)的多分類方法研究[D]. 周濤麗.電子科技大學(xué) 2015
[8]基于鍵合圖模型的電力電子電路故障診斷技術(shù)研究[D]. 施龍生.南京航空航天大學(xué) 2014
[9]同步電機(jī)的變頻控制[D]. 陳達(dá)興.東華大學(xué) 2012
[10]Volterra濾波器的自適應(yīng)算法研究[D]. 張秀梅.杭州電子科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3229885
【文章來源】:沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
六相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文82.2.1逆變電路的數(shù)學(xué)模型六相電壓源型逆變器的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2.2所示,其中Udc為直流電壓,112T~T為功率開關(guān)器件,112D~D為反并聯(lián)二極管。圖2.2六相逆變器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)框圖Fig.2.2Blockdiagramofmaincircuittopologyofsix-phaseinverter由基爾霍夫定律和電路拓?fù)浼s束可得:anaonobnbobocncocounuouovnvovownwowouuuuuuuuuuuuuuuuuu======(2.1)其中,anu、bnu、cnu、unu、vnu和wnu為六相電機(jī)相電壓值,aou、bou、cou、uou、vou和wou為六相輸出電壓值。因六相永磁同步電機(jī)繞組對(duì)稱分布,假設(shè)每相定子繞組阻抗均相等,由定子電流的總和值為零、每相繞組阻抗均相等可得出六相電機(jī)相電壓總和值也為零,即:0aabbccuuvvwwZi+Zi+Zi+Zi+Zi+Zi=(2.2)0anbncnunvnwnu+u+u+u+u+u=(2.3)其中,ai、bi、ci、ui、vi和wi為六相定子電流值,為六相電機(jī)定子繞組阻抗。將式(2.3)代入式(2.1),可得:1()6+++nonobocouovowou=u+u+uuuu(2.4)定義理想開關(guān)函數(shù),即:1210aTST=導(dǎo)通導(dǎo)通3410bTST=導(dǎo)通導(dǎo)通
第2章逆變系統(tǒng)及開路故障研究分析11大部分:六相永磁同步電機(jī)模塊、六相電壓源型逆變電路及其控制模塊、系統(tǒng)控制模塊。電機(jī)模塊的具體參數(shù)如表2.1所示:表2.1電機(jī)參數(shù)Tab.2.1Motorparameters六相電壓源型逆變電路利用Simulink元件庫中的IGBT和二極管自行進(jìn)行搭建,具體如圖2.3所示,四矢量SVPWM算法逆變器控制模塊如圖2.4所示圖2.3逆變電路模型圖Fig.2.3Invertercircuitmodeldiagram圖2.4四矢量SVPWM算法模型圖Fig.2.4ModeldiagramoffourvectorSVPWMalgorithm參數(shù)值極對(duì)數(shù)/pn3定子電阻/sR1.4直軸電感/dL8mH交軸電感/qL8mH永磁體磁鏈/f0.68Wb轉(zhuǎn)動(dòng)慣量/J0.0152kgm摩擦系數(shù)/BF0Nms
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙三相永磁同步電機(jī)在電動(dòng)汽車中的應(yīng)用研究[J]. 蔡萍,李永崗,趙赫. 微特電機(jī). 2019(01)
[2]旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷與預(yù)測(cè)方法及其應(yīng)用研究[J]. 姚張春,李秉晏,王晨竣. 當(dāng)代化工研究. 2018(03)
[3]基于電流矢量特征分析的逆變器開路故障快速診斷與定位方法[J]. 陳勇,劉志龍,陳章勇. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]基于輸出電流軌跡的機(jī)車逆變器開路故障在線診斷方法[J]. 伍珣,陳特放,成庶,田睿,仝力. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(S2)
[5]五相電壓源逆變器最近四矢量最小諧波電壓調(diào)制方法[J]. 孫國棟,蘇健勇,楊貴杰,周長攀. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(19)
[6]三電平逆變器多故障模式識(shí)別方法[J]. 沈艷霞,吳娟,趙芝璞,紀(jì)志成. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2017(07)
[7]支持向量機(jī)和小波包分析下的軸承故障診斷[J]. 張智勝,張?jiān)迄i,劉青. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(03)
[8]多尺度形態(tài)濾波模態(tài)混疊抑制方法[J]. 曹瑩,段玉波,劉繼承,侯永強(qiáng),張雪松. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2016(09)
[9]基于H橋變流器的IGBT開路故障診斷[J]. 韓麗,羅朋,湯家升,史麗萍,張曉蕾. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(16)
[10]基于混合邏輯動(dòng)態(tài)模型的逆變器開路故障診斷[J]. 葛興來,茍斌,蒲俊楷,王志遠(yuǎn). 鐵道學(xué)報(bào). 2016(08)
博士論文
[1]雙三相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)及容錯(cuò)控制技術(shù)研究[D]. 周長攀.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]多能源儲(chǔ)能系統(tǒng)中三相逆變器故障診斷方法與參數(shù)辨識(shí)的研究[D]. 王禹璽.浙江大學(xué) 2016
[3]電力牽引變流器故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)研究[D]. 茍斌.西南交通大學(xué) 2016
[4]基于模型的純電動(dòng)車輛動(dòng)力系統(tǒng)故障診斷研究[D]. 劉真通.北京理工大學(xué) 2016
[5]五相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)及容錯(cuò)控制技術(shù)研究[D]. 高宏偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[6]往復(fù)壓縮機(jī)軸承間隙故障診斷與狀態(tài)評(píng)估方法研究[D]. 趙海洋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[7]六相永磁同步發(fā)電機(jī)控制技術(shù)研究[D]. 劉劍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[8]基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的故障診斷方法研究[D]. 楊賢昭.武漢科技大學(xué) 2012
[9]雙三相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究[D]. 楊金波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[10]面向旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解時(shí)頻分析方法及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 胡勁松.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于模糊故障樹的汽車故障診斷方法及其應(yīng)用研究[D]. 夏淑英.湖北工業(yè)大學(xué) 2017
[2]五相永磁同步電機(jī)系統(tǒng)故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)研究[D]. 侯雅曉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]水下永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器故障診斷與容錯(cuò)運(yùn)行的研究[D]. 蔡費(fèi)楊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于模型的電力牽引系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備故障診斷研究[D]. 戴晨曦.西南交通大學(xué) 2016
[5]雙Y移30°六相永磁同步電機(jī)控制技術(shù)研究[D]. 于亞新.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[6]基于自適應(yīng)濾波的噪聲抵消算法研究與應(yīng)用[D]. 譚滋中.河北科技大學(xué) 2015
[7]基于支持向量機(jī)的多分類方法研究[D]. 周濤麗.電子科技大學(xué) 2015
[8]基于鍵合圖模型的電力電子電路故障診斷技術(shù)研究[D]. 施龍生.南京航空航天大學(xué) 2014
[9]同步電機(jī)的變頻控制[D]. 陳達(dá)興.東華大學(xué) 2012
[10]Volterra濾波器的自適應(yīng)算法研究[D]. 張秀梅.杭州電子科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3229885
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3229885.html
最近更新
教材專著