直线同步电机故障诊断技术研究

【摘要】近几年,磁悬浮技术是研究的热点之一,随着我国交通运输业投入使用了高速磁悬浮列车,人们对列车运行的可靠性、安全性要求越来越高。长定子直线同步电机作为磁悬浮列车的动力源,其定子侧绕组内部故障是一种常见的、危害性很大的安全隐患。如果故障不能及时被发现和遏制,将会严重威胁磁悬浮列车的安全运行和乘客的人身安全。因此,对长定子直线同步电机定子侧绕组内部故障实时监测和诊断具有十分重要的工程实用价值。仿真是故障研究的一种重要途径,仿真结果与模型系数的计算准确度密切相关。以绕组函数为基础求解电机模型中的电感参数具有准确、快捷等优点。通过绕组函数计算直线同步电机绕组电感,在此基础上,建立了该电机正常运行,定子单相短路、匝间短路和单相开路等常见故障情况下的数学模型,分析了相应情况下的定子电流、励磁电流和电磁推力波形,并且与电机有限元分析进行对比。结果表明,两者得到的分析结果基本吻合,从而论证了基于绕组函数法的直线电机数学建模方法的有效性。同时对电磁推力分析结果进行小波包分解,得到故障的特征向量。通过BP神经网络对小波包分解后的故障特征向量进行分类,从而实现直线电机绕组故障的诊断与识别。该研究不仅为直线电机运行状态监控和系统控制提供了理论依据,也确保了磁悬浮列车的可靠运行。
【作者】梁铜川；
【导师】包广清；
【作者基本信息】兰州理工大学，控制理论与控制工程，2014，硕士
【关键词】直线同步电机；绕组函数；电磁推力；内部故障；小波包分解；

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