電勵磁雙凸極起動-發(fā)電機控制系統(tǒng)實現(xiàn)與故障診斷研究.pdf

1、起動/發(fā)電機技術是當今電機與發(fā)電技術發(fā)展的重要方向。電勵磁雙凸極電機是在永磁式雙凸極電機基礎之上發(fā)展而來的一種新型無刷直流電機，在繼承永磁式雙凸極電機結構簡單、可靠性高、適合高速運行等優(yōu)點的同時，解決了永磁式雙凸極電機用作發(fā)電機時難以解決的調壓困難和故障滅磁問題，使得電勵磁雙凸極起動/發(fā)電機系統(tǒng)以及其發(fā)電機系統(tǒng)開始被研究應用于航空和風力發(fā)電領域，因此對其工作可靠性的要求也大大提高。而對于整個系統(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，重則可能燒毀電機帶來嚴重后果，因此針對系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)進行在線故障診斷成為提高系統(tǒng)可靠性的關鍵。 本文首先介紹了電勵磁雙凸極電機的結構、靜態(tài)特性和數(shù)學模型，分析了電勵磁雙凸極起動/發(fā)電機一體化的工作原理，總結了電勵磁雙凸極起動/發(fā)電機系統(tǒng)的特點。 起動/發(fā)電機系統(tǒng)的實現(xiàn)是整個課題研究的重要環(huán)節(jié)，本文在進行系統(tǒng)建模仿真之后，搭建了基于DSP+CPLD 的軟硬件平臺，進行相關實驗，驗證了系統(tǒng)的可行性，并利用

3、虛擬儀器LabVIEW 設計了起動/發(fā)電機系統(tǒng)的演示界面。 在系統(tǒng)實現(xiàn)的基礎上，為更好的針對系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)進行故障診斷，本文先對系統(tǒng)常見故障進行了仿真研究。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現(xiàn)提供了理論指導。 論文最后針對整個系統(tǒng)中最薄弱、故障發(fā)生率最高的功率變換器環(huán)節(jié)，分別在起動和發(fā)電兩種運行狀態(tài)下實現(xiàn)在線故障診斷。針對起動運行狀態(tài)下的功率管故障，提出了輔助導通未工作橋臂功率管的方法，從軟