郭瑞東,陳 燕,崔 江
(南京航空航天大學 自動化學院,南京 211106)
三級式無刷同步發(fā)電機以結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高和維護方便等優(yōu)勢在航空電源和電網(wǎng)等領(lǐng)域都有較為廣泛的應用[1],其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 同步發(fā)電機結(jié)構(gòu)圖
發(fā)電機在起動和運行過程中,主勵磁機通過整流器為主發(fā)電機供應勵磁電流,因此旋轉(zhuǎn)整流器在同步發(fā)電機的工作狀態(tài)下起著重要的作用。考慮旋轉(zhuǎn)整流器長期處于高轉(zhuǎn)速和高溫的工作環(huán)境,在離心力和熱應力的影響下,旋轉(zhuǎn)整流器極易損壞部件[2]。對整流器的運行狀態(tài)實現(xiàn)監(jiān)測,確保發(fā)電機處于安全運行狀態(tài)具有一定的實際工程價值。
目前,針對發(fā)電機故障多通過采集內(nèi)部可監(jiān)測信號,并使用信號處理方法實現(xiàn)診斷分析。例如,海軍工程大學的張超等[5]通過對勵磁電流進行頻譜分析。并以諧波含量為依據(jù)完成旋轉(zhuǎn)整流器的狀態(tài)分析;哈爾濱工程大學的Zhang Jingnan等[6]搭建仿真模型,并對定子相電流實現(xiàn)傅里葉變換,通過分析諧波幅值實現(xiàn)故障識別,最后在LabVIEW中設計相應的故障檢測系統(tǒng)。空軍工程大學的劉志勇等[7]人利用經(jīng)驗模態(tài)分解對勵磁電流信號進行特征提取,并使用LS_SVM模型對所提取的特征實現(xiàn)故障識別。發(fā)電機故障的常見診斷方法多為離線完成診斷分析,而沒有考慮發(fā)電機實時監(jiān)測問題,雖有相關(guān)的PC機監(jiān)測系統(tǒng),但基于PC機的系統(tǒng)存在體積大、耗時長等問題。
通常整流器的常見故障可以分為開路故障和短路故障。……