[发明专利]基于励磁电流的电励磁双凸极电机整流电路故障诊断方法

摘要

本发明公布了一种基于励磁电流的电励磁双凸极电机整流电路故障诊断方法，属特种电机控制领域。本发明所述方法的特征是针对各种发电机整流故障进行模拟故障实验，对各种故障下的励磁电流进行离线数据分析，建立故障数据库。将发生故障时的励磁电流与故障数据库进行比较匹配即可确定故障类型。本发明受电励磁双凸极无刷直流发电机输出端滤波电容的影响小，易于实现在线故障诊断，有很大的实用价值。

主权项

1.一种基于励磁电流的电励磁双凸极电机整流电路故障诊断方法，其特征在于包括如下步骤：a.)检测整流电路中一个整流二极管或多个整流二极管开路时的故障励磁电流，共有N种故障情况，其中N为自然数，下同；b.)采样步骤a所述的N种故障情况下的故障励磁电流i_fn，其中i_fn表示步骤a所述的N种故障情况中第n种故障情况下的励磁电流，其中n为自然数，取值范围为1到N，下同；c.)将采样的故障励磁电流经过归一化得到特征故障励磁电流：i_fnewn＝(2i_fn-(i_f maxn+i_f minn))/(i_f maxn-i_f minn)，其中i_f max n为第n种故障时采样故障励磁电流的最大值，i_f min n为第n种故障时采故障样励磁电流的最小值；d.)将步骤c所述的特征故障励磁电流i_fnewn分为J层Q个频带，第j层的第k个小波包序列为(k＝0，1……，2j-1)，其中j、J和k、Q都为自然数，j的取值范围为1到J，下同；e.)将步骤c所述的特征故障励磁电流i_fnewn经过小波分析得到Q个频带能量特征值：E2jk=Σq=1Q|ek(q)|2,]]>k＝0，1，Λ Λ，2^j-1，其中e_k(q)表示重构信号的离散点的幅值；f.)以步骤e所述的各个频带能量特征值为元素构造维数为2^j的故障特征向量：g.)改造故障特征向量T：各频带信号的总能量为：E=Σk=02j-1E2jk]]>；新的能量特征值：sk=E2jkE,]]>k＝0，1，……，2^j-1；新故障特征向量：T,=[s0,s1,······,s2j-1]]]>；将所述新故障特征向量作为故障档案库；h.)采样所述电励磁双凸极电机实际运行状态时的励磁电流i_f，将该励磁电流i_f经过归一化得到特征励磁电流：i_fnew＝(2i_f-(i_f max+i_f min))/(i_f max-i_f min)，其中i_f max为电励磁双凸极电机实际运行状态时的励磁电流i_f的最大值，i_f min为电励磁双凸极电机实际运行状态时的励磁电流i_f的最小值；i.)将特征励磁电流i_fnew经过小波分析得到电励磁双凸极电机实际运行状态时的能量特征值，将电励磁双凸极电机实际运行状态时的能量特征值与步骤g所述故障档案库中所有的新的能量特征值依次做差得到实际差值，当有实际差值小于或等于设定的误差判别值，则当前状态即为新的能量特征值所表征的故障类型；当没有实际差值小于设定的误差判别值，则当前状态为无故障状态。