[发明专利]开关磁阻电机功率变换器相关性分析故障诊断方法

摘要

本发明公开的一种开关磁阻电机功率变换器相关性分析故障诊断方法。这种方法通过采集开关磁阻电机功率变换器一个整周期的相电流信息，将相电流信号的平均值作为开路故障特征量。将相电流信号移相至同相位，之后对得到的信号通过小波分析进行消噪处理。将处理之后的相电流信号在相关断区间内的相关系数用于检测短路故障及识别故障相；将相电流信号在相开通区间内的相关系数用于短路功率器件的定位，完成功率变换器的故障诊断。适用于多种相数、多种拓扑结构的开关磁阻电机功率变换器，诊断准确，具有良好的工程应用价值。

主权项

1.一种开关磁阻电机功率变换器相关性分析故障诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：采集开关磁阻电机功率变换器一个整周期的相电流信号，计算各相电流的平均值E(iK)：式中，K取A、B、C，iK表示相电流信号；n为相电流采样个数；k为数据计算序列；判断相电流平均值是否为零，若某相电流平均值为零，则诊断该相发生开路故障；若各相电流平均值均不为零，将开关磁阻电机功率变换器的相电流移相至同相位，并对同相位的相电流信号进行小波分析，以降低噪声对数据的干扰，得到经过小波消噪处理后的相电流信号，然后计算相电流信号之间的协方差值CXY：式中，X取A、B、C，Y取A、B、C，且X不等于Y，iX和iY表示任意两相不同的相电流信号；E(iX)、E(iY)和E(iXiY)分别表示相电流信号iX、iY和两者乘积的平均值；计算相电流信号iX、iY各自的均方差值σX、σY：结合式(2)、(3)和(4)得到任意两相电流之间的相关系数ηXY:由公式(5)可计算任意两相电流信号在相电流不同区间内的相关系数值，计算相电流信号在相关断区间内的相关系数值，作为短路故障相识别特征量，当相关系数值均为1时，判断开关磁阻电机功率变换器正常运行；对于三相开关磁阻电机，当有两个相关系数值小于0.5时，判断开关磁阻电机功率变换器发生短路故障，并将这两个相关系数小于0.5的共同相定位为短路故障相；在判断出开关磁阻电机功率变换器发生短路故障并识别出故障相后，计算故障相与任意正常相电流信号在相开通区间内的相关系数，作为短路故障器件的定位特征量：当相关系数值大于0.8时，判断位置导通管发生短路故障；当相关系数值小于0.8时，判断斩波管发生短路故障。