[發明專利]一種開關磁阻電機功率變換器故障診斷方法

有效

• 申請號: 201710305790.8
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN108072804B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 陳昊;王星
• 申請（專利權）人: 陳昊
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開的一種基于時間平均小波譜的開關磁阻電機功率變換器故障診斷方法，通過檢測開關磁阻電機功率變換器的相電流值，計算得到相電流時間平均小波譜譜值的尺度分布圖，求取平均譜值曲線與該曲線橫坐標所圍成的面積，將歸一化后的面積值β作為故障特征量，采用整個轉速范圍內或整個轉矩范圍內開關磁阻電機功率變換器相電流平均譜值曲線與該曲線橫坐標所圍成的面積曲線，診斷出開關磁阻電機功率變換器功率三極管短路故障。適用于多種相數、多種拓撲結構的開關磁阻電機功率變換器，短路故障診斷準確，具有良好的工程應用價值。

技術領域

本發明涉及一種短路故障時間平均小波譜的開關磁阻電機功率變換器故障診斷方法，尤其是一種適用于各種相數開關磁阻電機的功率變換器短路故障時間平均小波譜的功率變換器故障診斷方法。

背景技術

功率變換器是為開關磁阻電機系統提供電能變換的裝置，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。開關磁阻電機系統故障診斷的研究多是基于定性的理論分析或是系統故障狀態與正常狀態的性能對比分析。開關磁阻電機系統自身嚴重的非線性特性和獨特的控制方式也給系統故障診斷的研究帶來了不小的難度，傳統功率變換器的故障診斷方法無法直接應用到開關磁阻電機功率變換器中，需要找到一種有效且能夠定量的開關磁阻電機功率變換器短路故障診斷方法。

發明內容

技術問題：本發明的目的是針對已有技術中存在問題，提供一種基于時間平均小波譜的開關磁阻電機功率變換器故障診斷方法。

技術方案：本發明一種基于時間平均小波譜的開關磁阻電機功率變換器故障診斷方法：

檢測開關磁阻電機功率變換器的相電流值，由公式：

計算特征尺度區間[a_i，a_j]時間平均小波譜的譜線與尺度坐標軸所圍的面積值S，式中，a為特征尺度變量，k為特征尺度序號，i為特征尺度序號初值，j為特征尺度序號終值，a_i和a_j為特征尺度值，p_t(a)小波譜在時間方向上均值的瞬時值。

將S進行歸一化處理：

β＝S/S_sum

式中，S_sum為正常時所求的各轉速下的特征面積之和，n為轉速值。

將時間平均小波譜的譜線與尺度坐標軸所圍的面積值S的歸一化值β作為故障特征量診斷開關磁阻電機功率變換器的主開關是否有短路故障；

當時間平均小波譜的譜線與尺度坐標軸所圍的面積值S的歸一化值β小于0.2時，判斷開關磁阻電機功率變換器未發生短路故障。

當時間平均小波譜的譜線與尺度坐標軸所圍的面積值S的歸一化值β大于0.2時，判斷開關磁阻電機功率變換器發生短路故障。

有益效果：本發明對多種相數、多種拓撲結構的開關磁阻電機功率變換器短路故障診斷適用。采用檢測開關磁阻電機功率變換器的相電流值，計算出時間平均小波譜的譜線與尺度坐標軸所圍的面積值S的歸一化值β，作為故障特征量，采用整個轉速范圍內開關磁阻電機功率變換器相電流時間平均小波譜的譜線與尺度坐標軸所圍的面積值S的歸一化值β曲線，或采用整個轉矩范圍內開關磁阻電機功率變換器相電流時間平均小波譜的譜線與尺度坐標軸所圍的面積值S的歸一化值β曲線，診斷出開關磁阻電機功率變換器短路故障，達到本發明的目的。該開關磁阻電機功率變換器故障診斷方法，對短路故障針對性強、故障診斷可靠，且能定量提取故障特征，效果好，具有良好的工程應用價值。

附圖說明

圖1是本發明應用于三相雙開關式開關磁阻電機功率變換器的拓撲結構圖。