• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      四相開關(guān)磁阻電機(jī)功率變換器故障檢測技術(shù)

      2014-06-22 02:56:22孫鶴旭
      電工技術(shù)學(xué)報(bào) 2014年1期
      關(guān)鍵詞:功率管開路相電流

      肖 麗 孫鶴旭 董 硯 鄭 易 高 峰

      (河北工業(yè)大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院 天津 300130)

      1 引言

      開關(guān)磁阻電機(jī)由于其結(jié)構(gòu)簡單及獨(dú)立的相間控制,具備較高的可靠性,與其他電機(jī)相比具備一定的容錯(cuò)性能[1,2]。但電機(jī)長期故障運(yùn)行,必將對整個(gè)系統(tǒng)造成嚴(yán)重危害,因此,對開關(guān)磁阻電機(jī)故障檢測的研究具有十分重要的意義。功率變換器作為開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(SRD)關(guān)鍵部分,是開關(guān)磁阻電機(jī)可靠運(yùn)行的重要保障[3]。由于功率變換器的器件長期進(jìn)行高頻工作,會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重發(fā)熱、受損等現(xiàn)象,較容易出現(xiàn)開路或短路故障,是SRD系統(tǒng)中較為薄弱的環(huán)節(jié)之一[4]。

      文獻(xiàn)[5]已將SRD功率變換器、供電電流、位置檢測器存在的故障進(jìn)行詳細(xì)總結(jié)分類。文獻(xiàn)[6]分析了 SRM 本體及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)短路、開路等故障對電機(jī)運(yùn)行性能的影響,對電機(jī)正常運(yùn)行及故障運(yùn)行情況下電流、轉(zhuǎn)矩性能進(jìn)行對比。以上文獻(xiàn)都對功率變換器的故障做出了定性分析,但均未提出可靠有效的故障檢測方案。

      功率變換器短路故障往往造成相電流幅值過大,但在某些特殊運(yùn)行條件下(如負(fù)載或低速運(yùn)行),故障相電流可能不會(huì)出現(xiàn)較大的幅值[7],因此,這將對該類故障檢測及故障元件識(shí)別造成影響。所以,對該功率管短路故障的及時(shí)檢測與容錯(cuò)控制方案的研究尤為重要。由于功率故障開路故障直接造成電機(jī)故障相工作停止,該相繞組呈退磁狀態(tài),其相電流變?yōu)榱?。由相電流波形的明顯變化,極易判斷該類故障的發(fā)生,因此該類故障的檢測往往被忽視。但該相橋臂兩個(gè)功率管中任一個(gè)元件發(fā)生開路故障,其相電流波形變化完全相同,因此,無法識(shí)別出發(fā)生開路故障的元件。文獻(xiàn)[8]通過分析電壓傳感器采集的信號(hào)識(shí)別出三相 SRM 開路故障元件,但每相中至少需要一個(gè)傳感器,這無疑增加了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的成本、需求空間及復(fù)雜性。文獻(xiàn)[7]基于傅里葉變換討論了功率變換器故障后相電流頻譜的變化規(guī)律,以“譜比系數(shù)”作為故障特征量,提出三相SRM功率變換器故障檢測方案,并針對功率管短路故障提出變角度的容錯(cuò)控制方案。該檢測方法僅實(shí)現(xiàn)了故障類型的判斷,沒有定位出故障元件。文獻(xiàn)[9]基于電壓脈寬調(diào)制單管控制策略,提出一種基于直流母線電流和續(xù)流總線電流數(shù)字化信號(hào)的三相 SRM變換器故障在線診斷方案。該檢測法雖減少了傳感器數(shù)量實(shí)現(xiàn)了故障類型判斷及故障元件定位,但其法僅針對電壓 PWM斬單管控制方式,并不適合于電機(jī)高速運(yùn)行時(shí)角度位置控制方式。

      可見,現(xiàn)有的國內(nèi)、外文獻(xiàn)對 SRM 功率變換器的故障檢測與容錯(cuò)控制方案缺乏深入有效的研究。本文以四相不對稱半橋型功率變換器為研究對象,根據(jù)電機(jī)處于正常狀態(tài)、開路與短路故障情況下直流母線電流的差值,判定是否發(fā)生故障及故障類型,再將上述差值的絕對值與各相電流作比較,根據(jù)比較結(jié)果判定故障相,并結(jié)合故障時(shí)刻該相兩功率管通斷狀態(tài)定位出故障元件。該檢測方法減少了電流傳感器的使用數(shù)量,可快速準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)故障檢測。

      2 功率變換器故障模式分析

      本文以四相不對稱半橋型功率變換器為研究對象,其主電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。電機(jī)每相繞組由兩個(gè)功率管和兩個(gè)二極管相連,每相繞組的電壓在三態(tài)電平間的獨(dú)立變化。電機(jī)單相導(dǎo)通時(shí),當(dāng)兩個(gè)開關(guān)管都處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),繞組間壓降為+Us。當(dāng)一個(gè)開關(guān)管導(dǎo)通,另一個(gè)處于斷開狀態(tài)時(shí),相電流回流到二極管,儲(chǔ)存在磁場中的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,供電電源與繞組間無電流流通。當(dāng)兩個(gè)開關(guān)管都處于斷開狀態(tài)時(shí),儲(chǔ)存在磁場中的能量部分返回到電源,部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。此時(shí),導(dǎo)通相的電流值為負(fù)。

      圖1 四相SRM功率變換器Fig.1 Power converter for four phase SRM

      表1給出了電機(jī)正常運(yùn)行與故障運(yùn)行時(shí)相電流變化的對比。該表總結(jié)了相繞組的上、下開關(guān)管處于不同通斷狀態(tài)下,不同元件發(fā)生開路、短路故障時(shí),該相電流的變化。其中,QU為上方功率開關(guān)管,QL為下方功率開關(guān)管。從表中可看出,一些情況可以通過上下功率開關(guān)管的通斷狀態(tài)和相電流這兩個(gè)特征量,診斷出故障類型并定位出故障元件,例如情況②、⑤中的開路故障,情況③、④中的短路故障見表 1。但一些情況無法確定故障類型及故障元件,因此,對于上述無法確定的情況,本文需引入新的特征量進(jìn)行故障檢測。

      表1 電機(jī)正常與故障運(yùn)行時(shí)的相電流對比Tab.1 Comparison phase currents under motor normal and fault operation

      3 故障檢測技術(shù)

      3.1 故障檢測特征量

      為準(zhǔn)確檢測出表1中無法確定的故障類型及故障元件,本文對采集的信號(hào)數(shù)據(jù)作如下處理:首先,通過驅(qū)動(dòng)控制器中各功率開關(guān)通斷狀態(tài)的信息及各相電流值,估算出電機(jī)正常運(yùn)行直流母線電流幅值(記作iedc),表1所示一個(gè)橋臂上下兩個(gè)功率開關(guān)處于不同通斷狀態(tài)下的正常電流值。正常運(yùn)行時(shí)估算出的電機(jī)直流母線電流 iedc將與實(shí)際測量的直流母線電流值idc作對比。如果上述兩值出現(xiàn)差值,則說明故障發(fā)生。由于仿真實(shí)驗(yàn)處于理想運(yùn)行狀態(tài),而電機(jī)實(shí)際運(yùn)行中測量信號(hào)往往容易受到傳感器等附加元件的影響,測量值與估算值存在差異。因此,為了避免檢測出現(xiàn)錯(cuò)誤,本文引入特征量g衡量iedc與idc的差值進(jìn)行故障發(fā)生的診斷,如式(1)所示。

      式中,選取的邊界值k的最小值需大于idc-iedc的絕對值,其最大值要小于參考相電流。

      通過實(shí)驗(yàn)已證明,隨著參考相電流的增加,idc-iedc的幅值也增加;不同負(fù)載運(yùn)行時(shí),idc-iedc的幅值也隨之變化。因此,邊界值k并非一個(gè)常數(shù),而是一個(gè)參考相電流Iref的函數(shù),如式(2)所示。其中,函數(shù)中的系數(shù)是經(jīng)過多次空載和變負(fù)載實(shí)驗(yàn)而確定的。

      當(dāng)特征量 g=-1時(shí),也就是 idc-iedc為負(fù)值,idciedc,這就意味著供電電源向電機(jī)提供的能量多于正常狀態(tài)下電機(jī)所需的能量,功率管發(fā)生短路故障。但此特征量仍無法準(zhǔn)確地檢測出故障相及故障元件。功率變換器發(fā)生單故障時(shí),必然存在與正常狀態(tài)不同的電流經(jīng)過故障相繞組,這一現(xiàn)象可以通過直流母線電流較容易地反映出來。而idc-iedc的絕對值又與故障相電流幅值相對應(yīng),因此引入變量en,該變量為│idc-iedc│與故障相電流的關(guān)系式,如式(3)所示。

      由此,本文引出第二個(gè)特征量Pn來判斷故障類型及故障相,表達(dá)式如式(4)所示,具體計(jì)算過程如圖2所示。當(dāng)Pn為1時(shí),電機(jī)第n相發(fā)生故障。但在某些情況下,會(huì)出現(xiàn)多個(gè)Pn為1,所以只有僅存在一個(gè)Pn為1時(shí),才能確定故障發(fā)生。

      圖2 特征量計(jì)算流程Fig.2 Calculation process of feature quantities

      3.2 故障檢測流程

      該檢測方法首先通過特征量g判斷功率變換器是否存在開路或短路故障,再通過特征量Pn識(shí)別出現(xiàn)故障的電機(jī)相,同時(shí)根據(jù)該相繞組的上下兩個(gè)功率管的通斷狀態(tài)對故障元件進(jìn)行定位。特征量的狀態(tài)與故障類型、故障元件對應(yīng)關(guān)系見表 2。從表 2中可知,根據(jù)特征量 g、Pn、∑Pn及開關(guān)管通斷狀態(tài),情況I、II、V、VI能夠被準(zhǔn)確檢測。而情況III、IV雖可檢測出故障類型及故障相,但無法定位出故障元件。

      表2 特征量狀態(tài)與故障類型、故障元件對應(yīng)關(guān)系Tab.2 Status of features correspond to fault types and fault elements

      針對上述無法定位故障元件的情況Ⅲ、Ⅳ,該檢測方法還需附加另一步驟。假設(shè)前述檢測結(jié)果為情況Ⅲ,在較小的時(shí)間間隔內(nèi),閉合故障相的上功率管 QUn,保持其下功率管 QLn斷開,重復(fù)前述檢測步驟,相當(dāng)于將情況Ⅲ轉(zhuǎn)換為情況Ⅰ。若 g=1,Pn=1,∑Pn=1,則可判斷出發(fā)生短路故障的元件為QLn;若g=0,Pn=0,∑Pn=0,則可判斷出發(fā)生短路故障的元件為 QUn。假設(shè)前述檢測結(jié)果為Ⅳ,在較小的時(shí)間內(nèi),保持故障相的上功率開關(guān)QUn處于閉合狀態(tài),斷開其下功率開關(guān) QLn,相當(dāng)于將情況Ⅳ轉(zhuǎn)換為情況Ⅴ。若g=-1,Pn=1,∑Pn=1,則可判斷發(fā)生開路故障的元件為QUn;若g=0,Pn=0,∑Pn=0,則可判斷出發(fā)生開路故障的元件為 QUn。整個(gè)檢測過程如圖3所示,上述檢測過程中的特征量狀態(tài)與故障類型、故障元件對應(yīng)關(guān)系見表3。

      圖3 故障檢測流程圖Fig.3 Flow chart of fault detection

      表3 特征量狀態(tài)與故障類型、故障元件對應(yīng)關(guān)系Tab.3 Status of features correspond to fault types and fault elements

      4 故障檢測技術(shù)的仿真分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果

      本文以一臺(tái)1.5kW的四相8/6極SRM為樣機(jī),通過實(shí)際測量和計(jì)算得到電機(jī)特性(Ψ(θ,i))及(T(θ,i)),并在Matlab/Simulink環(huán)境中,基于上述電磁和轉(zhuǎn)矩特性建立 SRM 仿真模型。利用Simulink電力系統(tǒng)模塊軟件工具箱及邏輯控制信號(hào)模擬其不對稱半橋型功率變換器功率管的開路及短路故障。

      4.1 功率管開路故障仿真研究

      圖4為電機(jī)轉(zhuǎn)速為2200r/min,功率管開路故障檢測仿真結(jié)果。0.42s時(shí),A相橋臂下方開關(guān)管QLa突然開路。如圖4a所示,電流波形依次為A-B-C-D,故障發(fā)生后,A相繞組不再勵(lì)磁,其相電流將永遠(yuǎn)為零。此時(shí),實(shí)際測量的直流母線電流與估算的直流母線電流之差為幅值較大的負(fù)值,即 idc-iedc<-k(本仿真實(shí)驗(yàn)中,k=1.5A),如圖4b所示。根據(jù)式(1)可得,特征量 g=-1。同時(shí) eA=0,eB≈14A,eC≈14A,eD=6A,如圖4c所示。根據(jù)式(4)可得,PA=1,PB=0,PC=0,PD=0,且∑Pn=1。按照圖3所示的檢測流程,控制器檢測出A相橋臂的功率開關(guān)器件發(fā)生開路故障。但由于 0.42s時(shí),A相橋臂的上、下兩功率管都處于閉合狀態(tài),從表2可知,屬于情況Ⅳ,無法定位出故障元件,需進(jìn)行下一步檢測??刂破髅預(yù)相橋臂上的下方功率管QLa斷開,上方功率開關(guān)管QUa保持閉合,繼續(xù)進(jìn)行檢測。特征量 g=0,PA=0,∑Pn=0,屬于情況Ⅹ,則可判定A相下方功率開關(guān)QLa發(fā)生開路故障。檢測結(jié)束后,功率管回到原先狀態(tài),特征量g又變?yōu)?1,進(jìn)一步驗(yàn)證了檢測結(jié)果的正確性。

      圖4 轉(zhuǎn)速為2 200r/min功率變換器A相橋臂下方功率管開路故障檢測仿真結(jié)果Fig.4 Simulation results of open circuit fault occur in the lower power switch of phase A under 2 200r/min

      圖5為電機(jī)轉(zhuǎn)速為500r/min,功率管開路故障檢測仿真結(jié)果。0.126s時(shí),A相上方開關(guān)管 QUa突發(fā)開路故障。如圖5a所示,故障后,由于存在續(xù)流回路,A相電流經(jīng)過 0.01s后變?yōu)榱?,其余相繼續(xù)勵(lì)磁。圖5b中 Idc與 Iedc的電流差值也在故障后出現(xiàn)幅值較大的負(fù)值,由于(idc-iedc)<-k(k仍為1.5A),特征值g=-1,可判斷發(fā)生開路故障。0.126s時(shí)變量eA=0A,eB=eC=eD=18A,由式(4)可知,PA=1,PB=PC=PD=0,且∑Pn=1,判定出 A 相橋臂發(fā)生開關(guān)故障,并根據(jù)該時(shí)刻功率管通斷狀態(tài)(即 QUa為On,QLa為Off),屬于表 3中情況Ⅴ,無需進(jìn)一步檢測,由此定位出A相上方功率管發(fā)生開路故障,檢測結(jié)果與仿真預(yù)設(shè)故障情況相符。

      圖5 轉(zhuǎn)速為500r/min功率變換器A相橋臂上方功率管開路故障檢測仿真結(jié)果Fig.5 Simulation results of open circuit fault occur in the upper power switch of phase A under 500r/min

      4.2 功率管短路故障仿真研究

      圖6為電機(jī)轉(zhuǎn)速500r/min時(shí),檢測功率開關(guān)管短路故障的仿真結(jié)果,設(shè)置0.126s時(shí),A相橋臂上方開關(guān)管 QUa突然短路。A相繞組導(dǎo)通間隔內(nèi),其上方功率管 QUa一直處于閉合狀態(tài),下方的功率管QLa連續(xù)不斷的閉合打開,以便調(diào)節(jié)相電流幅值。短路故障的發(fā)生相當(dāng)于A相橋臂上方的功率管QUa始終處于閉合狀態(tài)。因此,只有達(dá)到關(guān)斷角之后,才可進(jìn)行故障檢測。轉(zhuǎn)子達(dá)到關(guān)斷角之后,功率開關(guān)管 QUa和 QLa都處于斷開狀態(tài),此時(shí),檢測到實(shí)際測量的直流母線電流與估算的直流母線電流之差為幅值較大的正值,即(idc-iedc)>k,如圖6b所示。根據(jù)式(1)可得,特征量 g=1。同時(shí) eA=0,eB=eC=eD=18A,如圖6c所示。根據(jù)式(4)可得,PA=1,PB=0,PC=0,PD=0,且∑Pn=1。根據(jù)上述特征量值,可判斷出A相橋臂的功率開關(guān)管發(fā)生短路故障。但此時(shí),A相橋臂的上、下兩功率管都處于斷開狀態(tài),屬于表2中的Ⅲ情況,無法定位出發(fā)生短路故障的元件。控制器命令上方功率管QUa閉合,下方功率管 QLa斷開,重復(fù)檢測步驟。檢測結(jié)果顯示特征量 g=0,PA=0,∑Pn=0,屬于情況Ⅶ,則可定位出A相上方功率管QUa發(fā)生開路故障。

      圖6 轉(zhuǎn)速為500r/min功率變換器A相橋臂上方功率管短路故障檢測仿真結(jié)果Fig.6 Simulation results of short circuit fault occur in the upper power switch of phase A under 500r/min

      圖7為電機(jī)轉(zhuǎn)速2 200r/min時(shí),開關(guān)管短路故障檢測仿真結(jié)果,設(shè)置0.42s電機(jī)A相上方開關(guān)管突然短路。A相繞組勵(lì)磁期間,由于其上方功率管一直處于閉合狀態(tài),所以在未達(dá)到關(guān)斷角之前,不能定位出短路故障元件。轉(zhuǎn)子達(dá)到關(guān)斷角之后,為減小續(xù)流時(shí)間,A相橋臂上、下開關(guān)管應(yīng)同時(shí)關(guān)斷,則該時(shí)刻短路故障對輸出電流將造成影響。圖7a為故障前后電流波形變化情況,圖7b中(idc-iedc)>k,圖7c中 eA=0,eB=eC=eD=20.5A。根據(jù)式(1)和式(4),可得 g=1,PA=1,PB=0,PC=0,PD=0,且∑Pn=1,可判斷出A相繞組發(fā)生短路故障,但此時(shí)達(dá)到關(guān)斷角之后,A相橋臂上的兩個(gè)功率管都處于斷開狀態(tài),屬于表2中情況Ⅲ,仍無法定位出故障元件,需進(jìn)行下一步檢測??刂破髅預(yù)相橋臂上方功率管 QUa閉合,則此時(shí)兩功率管正確的通斷狀態(tài) QUa為 On,QLa為 Off,繼續(xù)進(jìn)行檢測。特征量g=0,PA=0,∑Pn=0,屬于情況Ⅷ,則可判定 A相上方功率管 QUa發(fā)生短路故障。檢測結(jié)束后,功率管回到原先狀態(tài)(即QUa為Off,QLa為Off),特征量g又變?yōu)?,進(jìn)一步驗(yàn)證了檢測結(jié)果的正確性。

      圖7 轉(zhuǎn)速為2 200r/min功率變換器A相橋臂上方功率管短路故障檢測仿真結(jié)果Fig.7 Simulation results of short circuit fault occur in the upper power switch of phase A under 2 200r/min

      4.3 功率管開路故障實(shí)驗(yàn)研究

      本文選取TMS320LF2407DSP為核心的數(shù)字控制器,與CPLD等機(jī)構(gòu)共同構(gòu)成硬件電路。功率變換器采用不對稱半橋結(jié)構(gòu),其主功率管選取日本富士公司生產(chǎn)的EXB841快速型IGBT專用驅(qū)動(dòng)模塊。通過外部繼電器人為控制功率管驅(qū)動(dòng)信號(hào)模擬其開路及短路故障。故障出現(xiàn)后,控制器立刻由檢測程序輸出故障元件及故障類型。

      圖8為電機(jī)轉(zhuǎn)速為2 200r/min時(shí),A相橋臂下方功率管發(fā)生開路故障前后,各相電流及直流母線電流變化的實(shí)測波形。從圖8a中可看出,故障后,電機(jī)A相電流發(fā)生異常,此刻(idc-iedc)<-k,eA≈0,eB=6.5A,eC=6.5A,eD=16A,分別如圖6b和圖6c所示。經(jīng)檢測程序診斷,輸出特征量g=-1、PA=1、PB=0、PC=0、PD=0、∑Pn=1,屬于情況Ⅳ。根據(jù)檢測流程繼續(xù)實(shí)驗(yàn),輸出故障元件為 QLa,故障類型為開路,實(shí)驗(yàn)檢測結(jié)果與仿真檢測結(jié)果及預(yù)置故障相符。

      圖8 轉(zhuǎn)速2 200r/min時(shí)功率管開路故障實(shí)驗(yàn)結(jié)果Fig.8 Experimental results of open circuit occur in power switch under 2 200r/min

      圖9為電機(jī)轉(zhuǎn)速為500r/min時(shí),A相上方功率管 QUa突發(fā)開路故障,各相電流、直流母線電流變化及檢測變量en的實(shí)測波形。故障發(fā)生后,電機(jī)A相電流發(fā)生異常,idc-iedc<-k,eA≈0,eB=eC=eD≈18A,分別如圖9b和圖9c所示。經(jīng)檢測程序診斷,輸出特征量 g=-1、PA=1、PB=PC=PD=0、∑Pn=1,此時(shí)兩功率管通斷狀態(tài)分別為On和Off,屬于表2中的情況Ⅴ,輸出故障元件為 QUa,故障類型為開路,實(shí)驗(yàn)檢測結(jié)果與仿真檢測結(jié)果相符。

      圖9 轉(zhuǎn)速500r/min時(shí)功率管開路故障實(shí)驗(yàn)結(jié)果Fig.9 Experimental results of open circuit occur in power switch under 500r/min

      4.4 功率管短路故障實(shí)驗(yàn)研究

      圖10為電機(jī)轉(zhuǎn)速為500r/min時(shí),A相橋臂上方功率管發(fā)生開路故障前后,各相電流及直流母線電流變化的實(shí)測波形。從圖10a中可看出,故障后電機(jī)A相電流幅值明顯增大,此刻idc-iedc的幅值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于參考變量 k值,eA≈0,eB=eC=eD≈12A,分別如圖10b和圖10c所示。經(jīng)檢測程序診斷,輸出特征量 g=1、PA=1、PB=0、PC=0、PD=0、∑Pn=1,屬于情況Ⅲ。根據(jù)檢測流程圖3繼續(xù)檢測實(shí)驗(yàn),輸出故障元件為QUa,故障類型為短路。

      圖10 轉(zhuǎn)速500r/min功率管短路故障實(shí)驗(yàn)結(jié)果Fig.10 Experimental results of short circuit occur in power switchunder 500r/min

      圖11為電機(jī)轉(zhuǎn)速為2 200r/min時(shí),A相橋臂上方功率管發(fā)生開路故障前后,各相電流、直流母線電流變化及檢測變量en實(shí)測波形,其中故障后電機(jī)A相電流幅值明顯增大,idc-iedc>k,eA≈0,eB=eC=eD≈21A,分別如圖1b和圖1c所示。經(jīng)檢測程序診斷,輸出特征量 g=1、PA=1、PB=0、PC=0、PD=0、∑Pn=1,屬于情況Ⅲ。根據(jù)檢測流程圖3繼續(xù)檢測實(shí)驗(yàn),輸出故障元件為 QUa,故障類型為短路。實(shí)驗(yàn)檢測結(jié)果與仿真檢測結(jié)果及預(yù)設(shè)故障元件相符。

      圖11 轉(zhuǎn)速2 200r/min功率管短路故障實(shí)驗(yàn)結(jié)果Fig.11 Experimental results of short circuit occur in power switch under 2 200r/min

      5 結(jié)論

      本文以四相8/6極SRM為樣機(jī),以不對稱半橋結(jié)構(gòu)功率變換器為研究對象,通過分析電機(jī)故障運(yùn)行實(shí)測直流母線電流與正常運(yùn)行估算的直流母線電流值,發(fā)現(xiàn)電機(jī)處于正常狀態(tài)、開路與短路故障情況下兩者間的差值不同,得到三態(tài)故障特征量g來判定是否發(fā)生故障及故障類型,再將上述差值的絕對值與各相電流作比較,得到故障特征量Pn、∑Pn判定出故障相,并結(jié)合故障時(shí)刻該相兩功率管通斷狀態(tài)定位出故障元件。仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該檢測方法在相電流波形發(fā)生明顯變化前可快速準(zhǔn)確地判定出故障相及故障類型,并及時(shí)定位出故障元件,實(shí)現(xiàn)了故障診斷及定位的綜合檢測。

      [1] 吳紅星.開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)理論與控制技術(shù)[M].北京: 中國電力出版社,2010.

      [2] 盧勝利.開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)的故障診斷方法研究[D].徐州: 中國礦業(yè)大學(xué),2010.

      [3] 陳小元,鄧智泉.高容錯(cuò)性塊化定子開關(guān)磁阻電機(jī)[J].電機(jī)與控制學(xué)報(bào),2010,14(6): 8-12.Chen Xiaoyuan,Deng Zhiquan.High performance fault tolerant switched reluctance motors with modular stators[J].Electric Machines and Control,2010,14(6): 8-12.

      [4] Gopalakrishnan S,Omekanda A M,Lequesne B.Classification and remediation of electrical faults in the switched reluctance drive[J].IEEE Transactions on Industry Applications,2006,42(2): 479-486.

      [5] Chen Hao,Zhang Chao.Analysis of electrical faults for switched reluctance motor driver[C].3rd World Conference on Intelligent Control and Automation,Hefei,China,2000: 666-669.

      [6] Gameiro N S,Marques Cardoso A J.Analysis of SRM drives behaviour under the occurrence of power converter faults[C].IEEE Int.Symp.Industrial Electronics(ISIE),Ann Arbor,USA,2003: 821-825.

      [7] 盧勝利,陳昊.開關(guān)磁阻電機(jī)功率變換器的故障診斷與容錯(cuò)策略[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2009,24(11):200-206.Lu Shengli,Chen Hao.Fault diagnosis and fault-tolerant control strategy for power converter of switched reluctance motor[J].Transactions of China Electrotechnical Society,2009,24(11): 200-206.

      [8] Lee K J,Park N J,Kim K H,et al.Simple fault detection and tolerant scheme in VSI-fed switched reluctance motor[C].PESC’06,Jeju,Korea,2006:639-643.

      [9] 盧勝利,陳昊,曾輝,等.開關(guān)磁阻電機(jī)中功率變換器故障在線診斷方法[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2010,30(3): 63-70.Lu Shengli,Chen Hao,Zeng Hui,et al.On-line fault diagnosis method of power converter for switched reluctance motor[J].Proceedings of the CSEE,2010,30(3): 63-70.

      [10] 湯清泉,顏世超,盧松升,等.三電平逆變器的功率管開路故障診斷[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2008,28(21): 26-32.Tang Qingqua,Yan Shichao,Lu Songsheng,et al.Open-circuit faultdiagnosis of transistor in three-level inverter[J].Proceedings of the CSEE,2008,28(21):26-32.

      [11] 尹航,周波,魏佳丹.雙凸極電機(jī)主功率變換器故障在線診斷[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2008,23(10):88-94.Yin Hang,Zhou Bo,Wei Jiadan.Study of on-line fault diagnosis of main power converter for doubly salient motor[J].Proceedings of the CSEE,2008,23(10): 88-94.

      [12] 魏佳丹,周波.雙凸極電機(jī)全橋變換器單相開路故障容錯(cuò)方案[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2008,28(24):90-95.Wei Jiadan,Zhou Bo.Project on single phaseopencircuit fault tolerance of doubly salient electroma gnetmotor driven by full-bridge converter[J].Proceedings of the CSEE,2008,28(24): 90-95.

      [13] 甘醇.開關(guān)磁阻電機(jī)新型功率變換器的研究與設(shè)計(jì)[J].電機(jī)與控制應(yīng)用,2011,38(3): 12-16.Gan Chun.Research and design for new power converter circuit of switched reluctance motor[J].Electric Machines and Control Application,2011,38(3): 12-16.

      [14] 何林,孫鶴旭.SRM的兩種功率拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的性能研究[J].電力電子技術(shù),2011(3): 41-42.He Lin,Sun Hexu.Performance research of two topologies of power converter for SRM[J].Power Electronics,2011(3): 41-42.

      [15] 趙文祥,程明,花為,等.雙凸極永磁電機(jī)故障分析與容錯(cuò)控制策略[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2009,24(4):71-77.Zhao Wenxiang,Cheng Ming,Hua Wei,et al.Fault analysis and remedial strategy of doubly salient permanent magnet motors[J].Transactions of China Electrotechnical Society,2009,24(4): 71-77.

      猜你喜歡
      功率管開路相電流
      單相三軸法與單軸三相法的等價(jià)性
      基于GaN HEMT的L波段600W內(nèi)匹配功率管設(shè)計(jì)
      基于GaN HEMT的S波段小型化內(nèi)匹配功率管設(shè)計(jì)
      地鐵牽引逆變器輸出電流傳感器測試策略優(yōu)化分析
      輪轂電機(jī)控制器相電流重構(gòu)方法
      電子與封裝(2021年7期)2021-07-29 10:58:48
      高效水泥磨開路系統(tǒng)的改造
      王旭鵬傾情獻(xiàn)唱最新單曲《開路者》
      青年歌聲(2019年2期)2019-02-21 01:17:36
      自然生物挖角開路
      延續(xù)了兩百年的“開路日”
      中國公路(2017年16期)2017-10-14 01:04:46
      交流調(diào)速控制器MOSFET 功率管選型與發(fā)熱分析
      任丘市| 九寨沟县| 虞城县| 长治县| 徐汇区| 东平县| 德昌县| 永兴县| 合川市| 瓮安县| 兴安盟| 寿光市| 自治县| 专栏| 古浪县| 海南省| 榆中县| 增城市| 枝江市| 浦东新区| 长治县| 寻乌县| 宜兰市| 伊宁县| 清水县| 都兰县| 诸城市| 沂水县| 中超| 封开县| 固镇县| 屏东市| 凭祥市| 英山县| 孝义市| 布拖县| 章丘市| 庆城县| 土默特右旗| 福海县| 肥西县|