轮毂式开关磁阻电机故障诊断技术研究

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1、学科门类:工学单位代码:10338分类号:TM352密级:公开硕士学位论文轮毂式开关磁阻电机故障诊断技术研究作者姓名：戴婷学位级别：硕士学科专业：控制工程研究方向：智能检测与控制指导教师：李军副教授刘瑜副教授浙江理工大学机械与自动控制学院2015年3月AThesisforMasterDegreeResearchOnFaultDiagnosisTechnologyofOuterRotorSwitchedReluctanceMotorByDaiTingSupervisor:Prof.LiJunProf.LiuY

2、uSchoolofMachineryandAutomationZhejiangSci-TechUniversityHangZhou,ChinaMarch,2015摘要开关磁阻电机驱动系统是一种具有特殊双凸极结构特点的新型电机驱动系统。开关磁阻电机具有交流电机和直流电机的调速系统的优点，且具有很强的容错能力。但开关磁阻电机的这种能力也是有限的。功率变换器是开关磁阻电机系统的中枢，也是系统中最容易出现故障的薄弱环节。本文主要针对功率变换器进行故障诊断。其主要研究内容如下：1.介绍了开关磁阻电机故障诊断的研究背景

3、及意义。分析了现有技术的不足，经过对比分析，提出了本文的优点和创新点。其次，列举了开关磁阻电机驱动系统常见的故障类型，着重分析了开关磁阻电机功率变换器故障发生的机理。2.介绍了开关磁阻电机驱动系统的组成结构和基本工作原理，为实验系统的搭建打下良好的理论基础。其次，对开关磁阻电机的数学模型进行了分析，为故障诊断做好理论准备。3.进行了开关磁阻电机故障诊断实验平台的搭建。首先运用Ansoft有限元分析软件，对开关磁阻电机的本体参数进行了确立，完成了电机本体的设计。其次对开关磁阻电机的电源电路、采样电路、功率变换

4、器、驱动电路以及位置检测电路进行了硬件设计。然后，针对所编写的程序，进行主要程序流程的介绍。最后，利用LabVIEW软件平台进行开关磁阻电机数据采集。最终完成了整个实验系统的搭建。4.提出了一种基于小波包节点能量分析的故障诊断方法。该方法对功率变换器故障状态下的相电流进行节点能量特征提取，由每个故障状态下节点的平均能量的走向，判别功率变换器的故障类型。实验证明，该方法能够有效地判断功率变换器的故障类型。5.提出了一种基于支持向量机的故障诊断方法。该方法能够对功率变换器的故障类型进行准确地分类。实验证明，用支

5、持向量机进行故障类型的识别，准确率高。关键词：开关磁阻电机；故障诊断；Ansoft；小波分析；支持向量机ResearchOnFaultDiagnosisTechnologyofOuterRotorSwitchedReluctanceMotorAbstractSwitchedReluctanceDriveisakindofnewelectricaldrivethathasthespecialdouble-salientpolestructurecharacteristics.Ithasexcellenceof

6、ACmotorsandDCmotordrivesystem.TheSwitchedreluctancemotorisknowntothefaulttolerant,butitisnotfaultfree.Thekeyofswitchedreluctancemotorispowerconverter,anditistheweakestpartofwholesystem.Thispaperfocusesonthepowertransformerfaultdiagnosis,themaincontentsareg

7、eneralizedasfollows.1.Theresearchbackgroundandsignificanceofswitchedreluctancemotorfaultdiagnosisareintroduced.Switchedreluctancemotorfaultdiagnosistechnologyofotherliteratureisdescribed.Atlast,thethesisanalyzedtheoftenfalutofSRDandgenerantmechanismoffault

8、.2.Thestructureandbasicworkingprinciplesofswitchedreluctancemotordrivesystemaredescribed.Ontheanalysisofthestructureandcompositionoftheswitchedreluctancemotorlaidasolidtheoreticalfoundationforswitchedreluctan