基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的永磁同步電機失磁故障診斷
發(fā)布時間:2021-01-14 03:00
永磁同步電機作為一種高性能的驅(qū)動設(shè)備,在高精度控制及工業(yè)自動化領(lǐng)域占核心地位。由于永磁同步電機具有永磁體結(jié)構(gòu),永磁體材料在運行過程中受到高溫和應(yīng)力的影響,存在失磁的風(fēng)險,輕則影響電機的工作效率,重則燒毀電機,造成不可彌補的損失。因此,保障永磁同步電機的安全可靠運行,具有十分重要的意義。本文對電機失磁故狀態(tài)下的電流及振動信號進行了研究,發(fā)現(xiàn)了電流和振動信號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),通過對電機的模型進行仿真,優(yōu)化了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及參數(shù),并利用其進行診斷。本文的主要研究內(nèi)容如下:對本文所研究的永磁電機建立了有限元模型,分析了電機的定子電流、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。對電機的振動信號根源進行了數(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,并對轉(zhuǎn)矩的頻譜進行了深入的分析,得到了不同頻段的振動信號與失磁程度的關(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)點的貝葉斯網(wǎng)絡(luò),能夠利...
【文章來源】:沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.2局部失磁時轉(zhuǎn)矩頻譜分布??Fig.?3.2?The?frequency?distribution?of?torque?in?local?demagnetization??
第5章永磁同步電機失磁故障模擬實驗??5.1永磁同步電機實驗平臺??本文以無刷直流永磁同步電機為研究對象,搭建永磁同步電機失磁故障實驗??平臺。按照本文提出的方法需求,該實驗平臺需要滿足以下需求:??(1)能夠在線實時測量電機運行狀態(tài)的電流數(shù)據(jù)、振動信號數(shù)據(jù);??(2)能夠隨時調(diào)節(jié)電機轉(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)負載可調(diào),可以試驗不同負載情況下的運行狀態(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仿真實驗平臺。實驗電機采用車用永磁??同步電機,并分別對局部失磁和均勻失磁故障進行了實驗,實驗平臺的結(jié)構(gòu)如下。??負載(—永磁g步電〉振動傳感器????JI?〇??調(diào)速旋鈕:1?控制器?^?)上位機電腦??直流電源??圖5.1實驗平臺結(jié)構(gòu)圖??Fig.?5.1?Structure?diagram?of?the?experimental?platform??實驗平臺包括以下幾個部分:用于模擬失磁的故障電機、用于充當(dāng)負載的同??步發(fā)電機、同步電機控制器、供電的直流穩(wěn)壓電源、調(diào)速裝置、振動傳感器和上??位機電腦。本節(jié)將對各個部件的參數(shù)及連接方式進行一一介紹。??5.1.1永磁同步電機參數(shù)??本文以無刷直流永磁同步電機作為實驗對象,研宄其失磁故障的診斷方法。??實驗選用了一臺尤奈特公司生產(chǎn)的中低速車用永磁同步電機作為研宄對象,模擬??失磁故障。電機的定子繞組為三相對稱星形接法該,集中式繞組,實驗電機參數(shù)??如表5.1所示。??32??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]微特電機產(chǎn)業(yè)綜述與展望[J]. 任德江,黃渠,李建軍,武寧. 防爆電機. 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. 中國電機工程學(xué)報. 2019(01)
[3]基于仿真模型的永磁同步電機失磁故障性能分析[J]. 楊存祥,劉樹博,張志艷. 輕工學(xué)報. 2017(06)
[4]異步起動永磁同步電動機起動過程中永磁體平均工作點的解析計算[J]. 唐旭,王秀和,徐定旺. 電機與控制學(xué)報. 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. 2017(07)
[6]復(fù)合轉(zhuǎn)子異步起動永磁同步電動機起動過程中永磁體退磁的研究[J]. 陳洪萍,王秀和. 微電機. 2017(01)
[7]微特電機發(fā)展綜述[J]. 羅林,宋春華. 橡塑技術(shù)與裝備. 2016(06)
[8]異步起動永磁同步電機起動過程中永磁體的退磁研究[J]. 朱麗莎,范國棟,朱常青. 微特電機. 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. 電機與控制學(xué)報. 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. 計算機應(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]. 李國梁.西北工業(yè)大學(xué) 2015
[3]異步起動永磁同步電動機永磁體退磁分析[D]. 李瑩.山東大學(xué) 2014
[4]永磁同步電機內(nèi)永磁體退磁研究[D]. 范國棟.山東大學(xué) 2013
[5]電動汽車用永磁同步電機的故障診斷[D]. 杜博超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
本文編號:2976075
【文章來源】:沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.2局部失磁時轉(zhuǎn)矩頻譜分布??Fig.?3.2?The?frequency?distribution?of?torque?in?local?demagnetization??
第5章永磁同步電機失磁故障模擬實驗??5.1永磁同步電機實驗平臺??本文以無刷直流永磁同步電機為研究對象,搭建永磁同步電機失磁故障實驗??平臺。按照本文提出的方法需求,該實驗平臺需要滿足以下需求:??(1)能夠在線實時測量電機運行狀態(tài)的電流數(shù)據(jù)、振動信號數(shù)據(jù);??(2)能夠隨時調(diào)節(jié)電機轉(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)負載可調(diào),可以試驗不同負載情況下的運行狀態(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仿真實驗平臺。實驗電機采用車用永磁??同步電機,并分別對局部失磁和均勻失磁故障進行了實驗,實驗平臺的結(jié)構(gòu)如下。??負載(—永磁g步電〉振動傳感器????JI?〇??調(diào)速旋鈕:1?控制器?^?)上位機電腦??直流電源??圖5.1實驗平臺結(jié)構(gòu)圖??Fig.?5.1?Structure?diagram?of?the?experimental?platform??實驗平臺包括以下幾個部分:用于模擬失磁的故障電機、用于充當(dāng)負載的同??步發(fā)電機、同步電機控制器、供電的直流穩(wěn)壓電源、調(diào)速裝置、振動傳感器和上??位機電腦。本節(jié)將對各個部件的參數(shù)及連接方式進行一一介紹。??5.1.1永磁同步電機參數(shù)??本文以無刷直流永磁同步電機作為實驗對象,研宄其失磁故障的診斷方法。??實驗選用了一臺尤奈特公司生產(chǎn)的中低速車用永磁同步電機作為研宄對象,模擬??失磁故障。電機的定子繞組為三相對稱星形接法該,集中式繞組,實驗電機參數(shù)??如表5.1所示。??32??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]微特電機產(chǎn)業(yè)綜述與展望[J]. 任德江,黃渠,李建軍,武寧. 防爆電機. 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. 中國電機工程學(xué)報. 2019(01)
[3]基于仿真模型的永磁同步電機失磁故障性能分析[J]. 楊存祥,劉樹博,張志艷. 輕工學(xué)報. 2017(06)
[4]異步起動永磁同步電動機起動過程中永磁體平均工作點的解析計算[J]. 唐旭,王秀和,徐定旺. 電機與控制學(xué)報. 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. 2017(07)
[6]復(fù)合轉(zhuǎn)子異步起動永磁同步電動機起動過程中永磁體退磁的研究[J]. 陳洪萍,王秀和. 微電機. 2017(01)
[7]微特電機發(fā)展綜述[J]. 羅林,宋春華. 橡塑技術(shù)與裝備. 2016(06)
[8]異步起動永磁同步電機起動過程中永磁體的退磁研究[J]. 朱麗莎,范國棟,朱常青. 微特電機. 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. 電機與控制學(xué)報. 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. 計算機應(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]. 李國梁.西北工業(yè)大學(xué) 2015
[3]異步起動永磁同步電動機永磁體退磁分析[D]. 李瑩.山東大學(xué) 2014
[4]永磁同步電機內(nèi)永磁體退磁研究[D]. 范國棟.山東大學(xué) 2013
[5]電動汽車用永磁同步電機的故障診斷[D]. 杜博超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
本文編號:2976075
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