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1、電動(dòng)車輛永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)電氣故障診斷方法研究楊競(jìng)喆2015年06月中圖分類號(hào)：TM921UDC分類號(hào)：621.3電動(dòng)車輛永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)電氣故障診斷方法研究作者姓名：楊競(jìng)喆學(xué)院名稱：機(jī)械與車輛學(xué)院指導(dǎo)教師：王志福答辯委員會(huì)主席：陳勇申請(qǐng)學(xué)位：工程碩士學(xué)科專業(yè)：車輛工程授予學(xué)位單位：北京理工大學(xué)論文答辯日期：2015年06月StudyonElectricFaultDiagnosisMethodofPermanentMagnetSynchronousDrivingMotorforElectricVehicleCandidateNa
2、me:YangJingzheSchoolorDepartment:MechanicalEngineeringFacultyMentor:WangZhifuChair,ThesisCommittee:ChenYongDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor:VehicleEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:June,2015研究成果聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是我本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究
3、工作獲得的研究成果。盡我所知，文中除特別標(biāo)注和致謝的地方外，學(xué)位論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得北京理工大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過(guò)的材料。與我一同工作的合作者對(duì)此研究工作所做的任何貢獻(xiàn)均已在學(xué)位論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。特此申明。簽名：日期：北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要出于保護(hù)環(huán)境及節(jié)約能源的需要，各國(guó)政府大力推動(dòng)電動(dòng)車輛的發(fā)展。由于永磁同步電機(jī)具有效率高、功率密度高和調(diào)速范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車輛電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。為了保證整車的安全性，永磁同步電動(dòng)機(jī)自身的故障診斷就顯得尤
4、為重要。本文主要針對(duì)電動(dòng)車輛永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要電氣故障進(jìn)行故障診斷方法的研究，并進(jìn)行在線故障診斷系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。本文首先對(duì)永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)要的說(shuō)明，接著對(duì)其電氣故障的特征、原因和故障影響進(jìn)行分析。通過(guò)Matlab/Simulink軟件建立永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的模型，并對(duì)相間短路、單相接地等常見(jiàn)電氣故障和失磁故障進(jìn)行仿真模擬；通過(guò)Ansoft軟件建立電機(jī)2D有限元模型，并進(jìn)行電機(jī)匝間短路故障的仿真模擬。本文基于改進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法，研究以小波分解為基礎(chǔ)，提取故障診斷的相關(guān)特征，進(jìn)而通過(guò)集成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行
5、識(shí)別的故障診斷方法。通過(guò)仿真獲取四組樣本數(shù)據(jù)，前三組作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練樣本，最后一組作為該故障診斷方法的測(cè)試樣本；仿真的結(jié)果顯示該方法具有診斷準(zhǔn)確，實(shí)時(shí)性好的特點(diǎn)，達(dá)到了目標(biāo)要求。本文搭建了相關(guān)的電機(jī)臺(tái)架，并對(duì)部分電氣故障進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M。通過(guò)自行設(shè)計(jì)的LabVIEW上位機(jī)數(shù)據(jù)采集軟件，進(jìn)行電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)及發(fā)生電氣故障時(shí)電流、電壓等數(shù)據(jù)的采集，并使用該數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷。診斷結(jié)果驗(yàn)證了基于小波分解與集成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的診斷方法的可靠性。最后，本文依據(jù)需求進(jìn)行了永磁同步電機(jī)在線診斷系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，調(diào)試結(jié)果顯示其硬件功能性良好。關(guān)鍵詞：永
6、磁同步電機(jī)、故障診斷、相間短路、仿真模擬、小波分解、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)I北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractInordertoprotecttheenvironmentandsavetheresource,mostcountries’governmentspropelthedevelopmentofelectricvehicle.Permanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)iswidelyappliedintheelectricvehiclemotordrivingsystem,becauseofits
7、highefficiency,highpowerdensityandbroadspeedrange.It’simportantforvehiclesafetytodiagnosePMSMfault.ThispapermainlystudiesondiagnosticmethodofPMSMelectricalfaultforelectricvehicle,anddesignsthehardwareofanon-linefaultdiagnosticsystem.Firstly,thispapersimplyintroduces
8、theoverallcompositionofPMSMdrivingsystem.ThenthispaperanalyzesthesignatureandtypeofPMSMelectricalfault.ThesimulationmodelofPMSMdrivingsyst
