發(fā)布時(shí)間：2017-05-01 01:10

  本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)車(chē)輛永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)電氣故障診斷方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：出于保護(hù)環(huán)境及節(jié)約能源的需要,各國(guó)政府大力推動(dòng)電動(dòng)車(chē)輛的發(fā)展。由于永磁同步電機(jī)具有效率高、功率密度高和調(diào)速范圍寬等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)輛電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。為了保證整車(chē)的安全性,永磁同步電動(dòng)機(jī)自身的故障診斷就顯得尤為重要。本文主要針對(duì)電動(dòng)車(chē)輛永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要電氣故障進(jìn)行故障診斷方法的研究,并進(jìn)行在線故障診斷系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。本文首先對(duì)永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)要的說(shuō)明,接著對(duì)其電氣故障的特征、原因和故障影響進(jìn)行分析。通過(guò)Matlab/Simulink軟件建立永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的模型,并對(duì)相間短路、單相接地等常見(jiàn)電氣故障和失磁故障進(jìn)行仿真模擬;通過(guò)Ansoft軟件建立電機(jī)2D有限元模型,并進(jìn)行電機(jī)匝間短路故障的仿真模擬。本文基于改進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法,研究以小波分解為基礎(chǔ),提取故障診斷的相關(guān)特征,進(jìn)而通過(guò)集成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行識(shí)別的故障診斷方法。通過(guò)仿真獲取四組樣本數(shù)據(jù),前三組作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練樣本,最后一組作為該故障診斷方法的測(cè)試樣本;仿真的結(jié)果顯示該方法具有診斷準(zhǔn)確,實(shí)時(shí)性好的特點(diǎn),達(dá)到了目標(biāo)要求。本文搭建了相關(guān)的電機(jī)臺(tái)架,并對(duì)部分電氣故障進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M。通過(guò)自行設(shè)計(jì)的LabVIEW上位機(jī)數(shù)據(jù)采集軟件,進(jìn)行電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)及發(fā)生電氣故障時(shí)電流、電壓等數(shù)據(jù)的采集,并使用該數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷。診斷結(jié)果驗(yàn)證了基于小波分解與集成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的診斷方法的可靠性。最后,本文依據(jù)需求進(jìn)行了永磁同步電機(jī)在線診斷系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),調(diào)試結(jié)果顯示其硬件功能性良好。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電機(jī) 故障診斷 相間短路 仿真模擬 小波分解 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U472
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題背景及選題意義10-11
• 1.2 電機(jī)故障診斷國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 電機(jī)故障監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 永磁同步電機(jī)故障監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)的特點(diǎn)13-14
• 1.3 永磁同步電機(jī)故障診斷常用技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)14-18
• 1.3.1 基于電機(jī)動(dòng)態(tài)模型方法14
• 1.3.2 基于信號(hào)分析的方法14-17
• 1.3.3 故障模式識(shí)別的人工智能方法綜述17-18
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容18-20
• 1.4.1 主要內(nèi)容18-19
• 1.4.2 章節(jié)安排19-20
• 第2章 永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)及其電氣故障樹(shù)分析20-28
• 2.1 永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)20-23
• 2.1.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)21
• 2.1.2 逆變器基本結(jié)構(gòu)21-22
• 2.1.3 電機(jī)控制器22-23
• 2.2 永磁同步電機(jī)電磁故障分析23-27
• 2.2.1 故障樹(shù)分析法簡(jiǎn)介23-24
• 2.2.2 永磁同步電機(jī)電磁故障種類(lèi)及原因24-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第3章 永磁同步電機(jī)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電氣故障仿真分析28-51
• 3.1 永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)介紹28-37
• 3.1.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)建模28-34
• 3.1.2 常用永磁同步電機(jī)控制技術(shù)34-37
• 3.2 基于Matlab/Simulink的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)建模37-45
• 3.2.1 永磁同步電機(jī)及驅(qū)動(dòng)部分模型建立37-39
• 3.2.2 單相、相間電氣故障與失磁故障仿真39-45
• 3.3 基于ANSOFT的電力驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)建模45-50
• 3.3.1 永磁同步電機(jī)有限元模型建立46-48
• 3.3.2 匝間短路故障模型建立與仿真48-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第4章 基于小波分解與集成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電機(jī)故障診斷方法研究51-74
• 4.1 小波分析概述51-55
• 4.1.1 小波分析51-53
• 4.1.2 小波分解的物理意義53-54
• 4.1.3 小波基的選取54-55
• 4.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)55-65
• 4.2.1 神經(jīng)元55-58
• 4.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和分類(lèi)58-59
• 4.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)59-62
• 4.2.4 BP和Elman網(wǎng)絡(luò)62-65
• 4.3 基于小波分解與集成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法65-73
• 4.3.1 故障特征提取66-69
• 4.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練69-71
• 4.3.3 集成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷結(jié)果分析71-73
• 4.4 本章小結(jié)73-74
• 第5章 電機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)與在線故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)74-86
• 5.1 電機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)74-81
• 5.1.1 臺(tái)架實(shí)驗(yàn)電機(jī)參數(shù)74
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集模塊74-76
• 5.1.3 數(shù)據(jù)采集、處理上位機(jī)界面設(shè)計(jì)76-77
• 5.1.4 實(shí)驗(yàn)總體流程設(shè)計(jì)77-78
• 5.1.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析78-81
• 5.2 在線故障診斷系統(tǒng)硬件部分設(shè)計(jì)81-84
• 5.2.1 需求分析81
• 5.2.2 芯片選取81-82
• 5.2.3 硬件電路設(shè)計(jì)82
• 5.2.4 PCB板設(shè)計(jì)及最終實(shí)物圖82-84
• 5.3 永磁同步電機(jī)故障診斷模型84-85
• 5.4 本章小結(jié)85-86
• 第六章 總結(jié)與展望86-88
• 6.1 研究?jī)?nèi)容總結(jié)86
• 6.2 論文的創(chuàng)新之處86-87
• 6.3 研究展望87-88
• 參考文獻(xiàn)88-95
• 附錄A（故障診斷系統(tǒng)硬件原理圖）95-99
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單99-100
• 致謝100

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 馬宏忠,胡虔生,黃允凱,王惠慶;感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子斷條根數(shù)影響分析[J];河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年05期

2 李桂丹,王曉遠(yuǎn),陳益廣,盧欣;異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子故障在線檢測(cè)方法[J];微電機(jī)(伺服技術(shù));2003年03期

3 馬宏忠,胡虔生,黃允凱,王惠慶;感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組故障仿真與實(shí)驗(yàn)研究[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2003年04期

  本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)車(chē)輛永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)電氣故障診斷方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：337954