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《基于小波變換的無刷直流電機逆變器故障檢測》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、測試技術與檢測設備xEMCA2009,36(4)3基于小波變換的無刷直流電機逆變器故障檢測賀昌權,包廣清(蘭州理工大學電氣工程與信息工程學院,甘肅蘭州730050)摘要:針對無刷直流電動機逆變器功率管短路及開路故障,采用小波變換對定子電流信號進行時間2頻域分析,并結合傅里葉變換進行對比研究。仿真結果表明小波變換能有效實現(xiàn)逆變器的故障檢測。關鍵詞:逆變器;無刷直流電機;故障檢測+中圖分類號:TM307.1∶TM33文獻標識碼:A文章編號:167326540(2009)0420040204FaultDetectionofBrushlessDirectCur
2、rentMotorInverterBasedonWaveletTransformHEChang2quan,BAOGuang2qing(InstituteofElectricalandInformationEngineering,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050,China)Abstract:Aimedattheshort2circuitandopen2circuitfaultoftransistorsintheinverterofBrushlessdirectcur2rentmotor,wavele
3、ttransformisusedtoanalyzethesignalofstatorcurrentinthetime2frequencydomainandcom2bineswithfouriertransformtocarryoutcomparativestudy.Thesimulationresultsshowthatwavelettransformcanef2fectivelyachievethefaultdetectionofinverter.Keywords:inverter;brushlessdirectcurrentmotor;faultd
4、etect測。文獻[1]通過對數(shù)學信號模型中的基本正序0引言對稱分量的實時估計,實現(xiàn)逆變器的故障檢測;文無刷直流電動機驅動系統(tǒng)采用逆變器控制電獻[5]采用傅里葉變換來實現(xiàn)逆變器的故障檢機運行,節(jié)能效果顯著,運動性能優(yōu)良,廣泛應用測。但介紹采用小波變換對電機定子電流分析,于工業(yè)、商業(yè)、航空、軍事等領域。但在實際應用實現(xiàn)逆變器故障檢測的文獻基本沒有。中還未發(fā)現(xiàn)電動機驅動系統(tǒng)中的逆變器是完全可1小波理論及故障檢測的原理靠的,逆變器中的功率半導體元器件及其控制電路是最易發(fā)生故障的環(huán)節(jié),其可靠性問題一直未1.1小波變換理論[2]得到充分解決。而最新研究也表明:驅
5、動系統(tǒng)中小波(Wavelet),即小區(qū)域的波,是一種特功率變換器的故障占整個驅動系統(tǒng)故障的82.5%,殊、長度有限、平均值為0的波形。[1]是驅動系統(tǒng)中最易發(fā)生故障的薄弱環(huán)節(jié)。小波函數(shù)的確切定義為:設Ψ(t)為一平方可功率變換器發(fā)生故障會影響驅動系統(tǒng)的工作2積函數(shù),即Ψ(t)∈L(R),若其傅立葉變換Ψ(ω)性能,會使電動機在非平衡供電狀態(tài)下工作,長期滿足條件:這樣會使電動機受到嚴重損壞。這在一般場合會^2
6、Ψ(ω)
7、CΨ=∫dω<∞(1)影響生產的正常進行,帶來經(jīng)濟損失,而在航空、R
8、ω
9、軍事等重要場合,將造成災難性事故,為了及時了則:稱Ψ(t)為一
10、個基本小波或小波母函數(shù),解電動機工作狀態(tài)并有效防止逆變器故障對電動稱式(1)為小波函數(shù)的可容許條件。將母函數(shù)機的損壞,有必要對電動機驅動系統(tǒng)進行故障檢Ψ(t)伸縮和平移后得到的函數(shù)族稱為分析小波,3甘肅省自然科學基金項目(3ZS0612A252050)—40—2009,36(4)測試技術與檢測設備xEMCA其連續(xù)小波基函數(shù)形式為:1t-τΨ(t)=Ψ(2)a,τaa式中,a,τ∈R;a>0,a為伸縮因子,τ為平移因子,稱Ψa,τ(t)為依賴于參數(shù)a、τ的小波基函數(shù)。2對任一函數(shù)f(t)∈L(R),連續(xù)小波變換定圖1三層小波分解示意圖義為:(2)信號處理
11、,如果是數(shù)據(jù)壓縮和信號降噪,那就WTf(a,τ)=[f(t),Ψa,τ(t)]=將分解后非顯著的小波系數(shù)去掉;如果是信號特1f(t)Ψ3t-τdt征提取,就保留相應頻帶上的小波系數(shù);(3)重aR∫a構,利用經(jīng)過處理后的小波系數(shù)進行信號重構。連續(xù)小波逆變換為:如果是數(shù)據(jù)壓縮,那么重構后的信號要保證高精+∞+∞f(t)=1daWT(a,τ)Ψ(t)dτ度地再現(xiàn)原始信號;如果是信號降噪,那么重構后2∫fa,τCΨ0∫a-∞的信號中應含有盡量少的噪聲;如果是特征提取,其離散小波基函數(shù)形式為:那就重構相應頻帶上的信號,即獲取特征信號。j--jΨ(t)=22Ψ(2
12、t-k)j,k2逆變器故障模型及小波仿真分析離散小波變換定義為:3圖2為無刷直流電動機逆變器驅
