[發明專利]一種開關磁阻電機功率變換器主開關短路故障診斷方法

有效

• 申請號: 201410191834.5
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN103941143A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 陳昊;韓國強
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種功率變換器主開關短路故障診斷方法，尤其是一種適用于各種相數開關磁阻電機的功率變換器主開關短路故障診斷方法。

背景技術

開關磁阻電機系統突出的容錯能力主要源自其功率變換器各相主電路之間以及電機本體中各相磁路之間相互獨立的工作特性。然而較好的容錯能力并不意味著開關磁阻電機系統不會出現故障。功率變換器是為開關磁阻電機系統提供電能變換的裝置，是在整個系統中具有舉足輕重的地位，也是整個系統中最容易出現故障的薄弱環節。因此針對開關磁阻電機功率變換器進行及時有效地故障診斷的要求十分迫切。目前，開關磁阻電機功率變換器故障診斷的研究多側重于硬件，即在功率變換器不同位置增加電流或電壓傳感器，以獲取較多的狀態信息，實現故障診斷，但卻增加了系統硬件成本和復雜度。若能側重于算法，即不增加硬件，僅將所檢測到的工作電流值或電壓值經過一定的數學運算得到故障特征值，實現故障診斷，將是實用有效的開關磁阻電機功率變換器故障診斷方法之一。

發明內容

本發明的目的是針對已有技術中存在問題，提供一種方法簡單、無需增加系統硬件、實施效果的開關磁阻電機功率變換器主開關短路故障診斷方法。

本發明的開關磁阻電機功率變換器主開關短路故障診斷方法是：通過檢測相電流瞬態值，計算出分類函數值f(x)，作為故障特征量，診斷出開關磁阻電機功率變換器主開關短路故障，具體診斷方法如下：

檢測開關磁阻電機功率變換器的相電流f(t)瞬態值，由小波包變換求得相電流小波各層包節點的系數為S_j,k，其中，j為分解層數，k為信號采樣點序號。由此計算相電流小波包第j層各節點的能量值為：

Ej=Σk=1N|Sj,k|2]]>

其中，N為采樣點數。

由公式：f(x)=sgn(Σi=1lyiαiK(xi,x)+b)]]>

計算出分類函數值f(x)，式中：K(x_i,x)＝exp(-γ||x_i-x||²)為核函數，γ為核參數，sgn()為符號函數，x_i為支持向量，x為不同轉速下的各層節點能量值x＝E_m,m＝1,......,j，α_i為支持向量系數，l為支持向量個數，y_i為類別，b為偏移量。將分類函數值f(x)作為故障特征量，來診斷開關磁阻電機功率變換器主開關是否有短路故障；當分類函數值f(x)＝1，則開關磁阻電機功率變換器沒有發生主開關短路故障；當分類函數值f(x)＝-1，則開關磁阻電機功率變換器發生主開關短路故障。