开关磁阻电机功率变换器故障诊断研究

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1、硕士学位论文开关磁阻电机功率变换器故障诊断研究StudyonFaultDiagnosisofPowerConverterinSRMSystem作者：刘小旭导师：陈昊教授中国矿业大学二〇一五年五月中图分类号TM352学校代码10290UDC621.3密级公开中国矿业大学硕士学位论文开关磁阻电机功率变换器故障诊断研究StudyonFaultDiagnosisofPowerConverterinSRMSystem作者刘小旭导师陈昊申请学位工学硕士培养单位信电学院学科专业电气工程研究方向电机故障诊断答辩委员会主席张建文评阅人二○一五年五月论文审阅认定书研究生刘小旭在规定的学习年

2、限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢时光荏苒，岁月如梭，转眼间三年的硕士生涯即将结束，在中国矿业大学的七年求学之路也将画上一个圆满的句号。回想起过往的点点滴滴，内心中有颇多感慨。值此分别之际，我要向我的母校表达我最衷心的感谢。七年的时间里，我的学识和能力获得了极大的提升，这与学校的长期教育是分不开的。母校不仅塑造了我的人格，给我搭建了展示自己的舞台，更为我的进一步成长提供了

3、平台，这一切的一切都将让我受益终生。值此论文完成之际，我要向我的导师陈昊教授表示感谢。在我攻读硕士学位期间，陈老师在学习、生活方面给了我很大的指导和帮助。陈老师渊博的知识、严谨的治学态度和严格的做事风格是我学习的楷模，并将指导我今后的工作和生活。在攻读硕士学位期间，实验室的同学为我营造了一个良好的学习环境，师兄弟、师姐妹之间进行探讨与互助的点点滴滴都是我心中最美好的记忆。在此我向于东升老师，曾辉、徐阳、程鹤、韩国强、徐帅等博士，唐华、邹俊、董金龙、黄为龙、石交通等硕士的无私帮助表示感谢。同时，我要感谢我的亲人们。从小到大，我的每一点进步无不是他们的长期养育与支持的结果。

4、血浓于水，这份无法割舍的亲情是我永生无法回报的。最后，感谢参加我的答辩工作的各位专家、老师，感谢你们在百忙之中批阅我的论文并提出宝贵的意见，感谢你们为我的硕士生活画上一个无比精彩的句号。摘要开关磁阻电机结构简单、可靠性高，由其构成的调速系统兼具直流调速和交流调速系统的优点。功率变换器是开关磁阻电机调速系统中的重要组成部分，同时也是最容易发生故障的部分。在故障发生的早期及时有效地进行故障诊断和故障定位尤为重要。开关磁阻电机具有各相的对称性，功率变换器单相故障发生后，电机的对称性遭到破坏，母线电流中出现幅值比较大的基波分量。本文采用傅里叶变换的方法对这种现象进行了详细的数学

5、解释，并使用向量图直观的给出了各相电流分量与母线电流分量之间的关系。本文探索了一种基于母线电流基波分量幅值的故障诊断方法，同时找出了一种使用母线电流和单相电流基波分量相位差的故障相定位方法。仿真结果表明这种方法在不同转速、不同转矩的情况下都具有良好的准确性和可靠性。此外，本文利用小波变换的多分辨率时频域分析能力，探索了一种采用小波尺度图进行故障诊断的方法，同时着重给出了一种故障时间判断方案。仿真结果表明，采用小波尺度图的故障诊断方法具有很好的应用前景和准确性。同时，本文给出了开关磁阻电机调速系统故障诊断实验平台，采集了电机在不同故障、不同转速下电流数据，使用傅里叶变换和

6、小波变换对其进行处理后的结果表明，这两种方法具有良好的准确性和应用价值。本文为进一步的容错运行，甚至无位置传感器运行提供了一定的指导作用。该论文有图89幅，表21个，参考文献55篇。关键词：开关磁阻电机；故障诊断；功率变换器；傅里叶变换；小波变换IAbstractSwitchedreluctancemotor(SRM)issimpleandhighlyreliable.ThedrivesystembasedonitpossessesthesuperioritiesofbothDCdriveandACdrivesystem.Powerconvertorisanimport

7、ant,aswellasafaultpronepartinSRMdrive(SRD)system.So,itisimportanttocarryouteffectivefaultdiagnosisandfaultlocalizationatthebeginningoffaultstate.PowerconvertoronephasefaultwilldestroythesymmetryofSRM,whichisfeaturedinherently,andasaresult,therewillbearelativelargeamplitud