基于数据融合开关磁阻发电机故障诊断研究

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1、万方数据第22卷第2期电子设计工程2014年1月V01．22No．2ElectronicDesignEngineeringJan．2014基于数据融合的开关磁阻发电机故障诊断研究张雪。姜悦悦(河海大学能源与电气学院，江苏南京211100)摘要：研究了一种基于D—S证据理论的多证据数据融合决策的开关磁阻发电机(SRG)故障诊断方法。根据SRG电流、电压、转矩三个证据信号进行融合处理。提高了其故障诊断的精确性和可靠性。文章对D—S证据理论在开关磁阻发电机故障诊断中的应用进行了实例分析。结果表明该方法能够有效提高故障诊断

2、精度。关t词：D—S证据理论；数据融合；开关磁阻发电机；故障诊断中明分类号：’IN70文献标识码：A文章编号：1674—6236(2014)02-0121-03ResearchoffaultdiagnosismethodforswitchedreluctancegeneratorbasedondatafusionZHANGXue，JIANGYue-yue(cD如矿ofEnergyandElectricalEngineering，SohaiUnivers毋，N锄y／ng211100，Ch／na)Abstract：Th

3、epaperproposesamethodoffaultdiagnosisforswitchedreluctancegenerator(SRG)withdatafusiontechnologybasedonD—Se、ridencetheory．Themulti-criterionfusionsystemwhichmakesfusion讲tllsinglesofelectriccurrent．voltageandtorqueofSRG，canimprovecorrectnessandreliabilityoffaul

4、tdiagnosisforSRG．ThispaperanalysistheapplicationofD-Sevidencetheoryofdatafusiontechnology，andputitonthefaultdiagnosissystemforSRG，theresultsindicatethatthemethodc&rleffectivelyimprovetheaccuracyoffaultdiagnosis．Keywords：Dempster-$haferevidencetheory；datafusion

5、；switchedreluctancegenerator；faultdiagnosis与传统的直流、交流发电机相比，开关磁阻发电机(SRG)结构简单、坚固、成本低，且具有可控性好、高速适应性好以及发电效率高等优点，在民用、航空、风力发电等领域均具有广阔的应用前景【q。近年来。SRG成为研究热点，但现有研究主要集中于SRG电磁设计、性能分析、控制策略及实现，对于SI犯故障诊断方法的研究较为缺乏。开展SRG故障诊断研究对于促进开关磁阻发电系统推广应用具有重要意义，一方面可以实现早期预警，减少和避免故障扩大和发电装置损坏

6、；另一方面，能够及时确诊。对突发性故障可及时查明原因。维修方便。目前电机故障诊断的基本方法有电流分析法、绝缘诊断法、温度检测法及振动与噪声诊断法等四。随着信息科学技术的发展，基于多源信息融合技术的故障诊断方法在大型旋转电机故障诊断中的应用方兴未艾，前景广阔。开关磁阻发电机的故障类型较多，为了提高其故障诊断的水平，在其故障诊断中不应仅局限于一种信息，而是应充分利用多个信息源，利用多源数据的互补性和智能计算技术综合处理具有时空特性的数据，从而更精确的描述SRG的运行状态，对其故障状况做出更准确的识别和判断。因此，开展基

7、于多传感器数据融合技术的SRG故障诊断研究是有必要的。数据融合方法主要有贝叶斯估计法、D．S证据理论、专家系统、可靠性理论等。众所周知。D—S证据理论具有很强的处理不确定信息的能力。故本文主要研究应用D—S证据理论进行开关磁阻发电机故障诊断的方法。1开关磁阻发电机系统的故障类型开关磁阻风力发电机系统若发生故障。从系统结构上来区分故障类型。主要分为发电机本体内部故障和发电机外围故障。内部故障主要为定子相绕组故障。而外围故障包括功率变换器故障。负载故障及风力机和齿轮箱故障等。1)开关磁阻发电机绕组故障开关磁阻发电机为双

8、凸极结构。定子绕组为集中线圈，转子无绕组和永磁体，因此电气故障主要集中于定子绕组。理论分析及实践表明。SRG的定子绕组故障主要有：绕组开路故障，绕组短路故障，接地故障等网。开关磁阻发电机的某相绕组开路后，该相则不再提供发电功率，发电机缺相运行。此时控制器将通过增大励磁电压来增加其余正常相的电流，以维持系统的额定输出。开关磁阻发电机的相绕组短路会导致过流，产生