電勵(lì)磁雙凸極起動(dòng)-發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與故障診斷研究.pdf

1、起動(dòng)/發(fā)電機(jī)技術(shù)是當(dāng)今電機(jī)與發(fā)電技術(shù)發(fā)展的重要方向。電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)是在永磁式雙凸極電機(jī)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來的一種新型無刷直流電機(jī)，在繼承永磁式雙凸極電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、適合高速運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，解決了永磁式雙凸極電機(jī)用作發(fā)電機(jī)時(shí)難以解決的調(diào)壓困難和故障滅磁問題，使得電勵(lì)磁雙凸極起動(dòng)/發(fā)電機(jī)系統(tǒng)以及其發(fā)電機(jī)系統(tǒng)開始被研究應(yīng)用于航空和風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，因此對其工作可靠性的要求也大大提高。而對于整個(gè)系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)例如功率變換器，其一旦發(fā)生故障

2、，輕則使系統(tǒng)工作異常，重則可能燒毀電機(jī)帶來嚴(yán)重后果，因此針對系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行在線故障診斷成為提高系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵。 本文首先介紹了電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)的結(jié)構(gòu)、靜態(tài)特性和數(shù)學(xué)模型，分析了電勵(lì)磁雙凸極起動(dòng)/發(fā)電機(jī)一體化的工作原理，總結(jié)了電勵(lì)磁雙凸極起動(dòng)/發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)。 起動(dòng)/發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是整個(gè)課題研究的重要環(huán)節(jié)，本文在進(jìn)行系統(tǒng)建模仿真之后，搭建了基于DSP+CPLD 的軟硬件平臺，進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性，并利用

3、虛擬儀器LabVIEW 設(shè)計(jì)了起動(dòng)/發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的演示界面。 在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，為更好的針對系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行故障診斷，本文先對系統(tǒng)常見故障進(jìn)行了仿真研究。分析了不同故障后系統(tǒng)的表現(xiàn)情況以及對系統(tǒng)的影響，為在線故障診斷的實(shí)現(xiàn)提供了理論指導(dǎo)。 論文最后針對整個(gè)系統(tǒng)中最薄弱、故障發(fā)生率最高的功率變換器環(huán)節(jié)，分別在起動(dòng)和發(fā)電兩種運(yùn)行狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)在線故障診斷。針對起動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下的功率管故障，提出了輔助導(dǎo)通未工作橋臂功率管的方法，從軟