基于d-q变换及WOA-LSTM的异步电机定子匝间短路故障诊断方法

为了实现对异步电机定子绕组匝间短路故障的可靠在线诊断,提出一种基于d-q变换及鲸鱼优化算法(WOA)优化的长短期记忆网络(LSTM)的故障诊断方法。通过理论推导可知,d-q变换可有效提取定子电流中的特征频谱数据。采用鲸鱼优化算法对长短期记忆网络中的3个关键参数进行优化,建立WOA-LSTM故障分类模型。为了验证基于d-q变换和WOA-LSTM故障诊断方法的有效性,分别以小波变换、快速傅里叶变换及d-q变换提取电流频谱数据作为输入数据集,以一台YE2-100L1-4型异步电机为实验对象进行实验验证。研究结果表明:相比于小波变换及快速傅里叶变换,采用d-q变换能更准确的提取出定子电流中的故障特征,更精确地反映电机故障状态,有助于提高故障分类准确率;相比于传统的LSTM算法,经WOA优化后的LSTM算法分类准确率可达98.3%,能可靠地实现不同程度匝间短路故障的诊断。

基于d-q理论的双馈异步电机定子匝间短路故障诊断方法

为实现双馈异步电机定子绕组匝间短路的早期故障诊断,提出一种基于转子电流特征频率分量的故障诊断方法 .首先,通过分析故障后电机的电磁特性,得到故障后转子电流中会产生特征频率分量的结论 .然后,通过对转子单相电流进行特殊的相移构造出三相电流,并对该组电流进行d-q变换,利用理论推导证明d-q变换后的直流分量幅值能够反映特征谐波的大小,将直流分量作为故障特征量进行双馈异步电机匝间短路故障的诊断.最后,依据有限元法建立故障前后电机的仿真模型,对不同工况下故障特征量的变化进行研究.结果表明:基于d-q理论提取的故障特征量与定子绕组的短路匝数呈正相关,且在转速变化和电压不平衡时也可有效诊断出匝间短路故障;通过设置合理的故障阈值可实现对双馈异步电机定子绕组匝间短路故障的精确辨识.研究结果可以为电机绕组匝间短路故障诊断提供参考.

无锁相环d-q谐波电流检测法的实现

电力有源滤波器是补偿电力系统中谐波及无功功率的重要装置,其关键环节是实时准确的检测出谐波电流。基于d-q坐标变换的谐波电流检测方法不受电压影响,并能应用于负荷电流不对称的情况。文中介绍了d-q坐标变换的谐波电流检测的基本原理,在此基础上提出了一种无锁相环的实现方法。分析指出,d-q变换过程中的频率偏差对检测结果不构成影响。该方法用PSCAD/EMTDC软件进行了仿真,并应用于电力有源滤波器样机。实验结果表明,该检测方法是准确可行的。

基于d-q变换的三相不对称系统任意次谐波电流的检测方法

基于传统d q理论的谐波检测方法只能检测出三相对称系统中的谐波分量,但在电力系统故障检测和保护中,往往需要检测出对应于故障的特征次谐波电流。提出了一种改进的d q检测法,它能检测出三相不对称系统的任意次谐波电流。针对实际检测环节中,高次谐波通过加设在检测环节前端的低通滤波器时产生较大的相角误差,给出了一种切实可行的相位误差校正方法。理论分析和仿真结果证明了所提方法的正确性。

基于d-q坐标的谐波与无功电流检测方法及仿真分析

通过对abc三相坐标进行d-q坐标变换的方法,提出了一种新型的基于d-q坐标变换的谐波与无功电流的检测方法。该方法通过对三相电压与电流进行d-q变换后对相应的分量进行分离的方法实现对谐波与无功电流的检测。详细地说明了基于d-q坐标变换的谐波与无功电流检测算法的流程,给出了具体的框图并其特点进行了总结;同时利用PSCAD/EMTDC软件对基于d-q坐标变换的谐波与无功电流检测方法进行仿真分析。仿真结果表明,所提方法可以准确及时地实现电网中谐波与无功电流的检测。

基于d-q变换的谐波检测方法研究

在瞬时无功功率理论的基础上,提出一种基于改进型谐波电流检测方法的有源滤波器。这种有源滤波器不受电压畸变影响,并能应用于具有不对称负荷的情况,不受频率偏移约束,检测电流基波分量更加灵活,能获取正确的基波正序有功和无功电流。能够实时、有效地补偿系统的谐波和无功电流,最后通过仿真与实验验证了该算法的有效性。

基于d-q变换的时栅位移传感器补偿算法研究

时栅位移传感器是一种新型的栅式位移传感器,它不依赖于空间等分性,通过对时间脉冲进行计数而间接实现位移测量,从而达到高精度测量。介绍了传感器信号变形的原因,将非理想信号分为幅度不均、相位偏移、谐波叠加、波形变形四大类;针对幅度不均的情况,将电机学中的d-q变换引入误差分析,推导出其对寄生式时栅位移传感的误差影响;同时在d-q变换原理的视角下重新审视了时栅传感器的测量过程。提出了一种基于变换空间下的误差补偿算法,d轴的差分项与q轴误差项变化趋势一致,利用变化规律对测量误差进行实时修正。在安装有寄生式时栅位移传感器的实验台上进行了实验并获取到不同情况下的误差曲线,实验结果表明,该补偿算法可以消除幅度不均带来的二次误差,误差压制量达到90%。这种算法完全利用信号本身的特性,无需复杂的运算,将误差部分进行了补偿达到了比较理想的效果,对于寄生式时栅位移传感器的实际应用具有重要意义。

基于顺序形态学-dq变换的动态电能质量扰动检测算法

介绍了基于形态学理论的顺序形态滤波原理,并结合改进的双dq变换提出了一种全新的动态电能质量扰动的检测方法。将顺序形态变换应用到一维电力信号处理中,选择合适的结构元素和百分位构造滤波器。电压信号分别进行正、负序的双dq变换和滤波处理后,可以准确地检测到动态电能质量扰动的各项特征值。仿真结果表明该方法具有良好的准确性和动态响应特性。

考虑频率波动的改进瞬时电压d-q分解算法

电压有效值的准确检测是分析电压暂降、波动和偏差的基础,是电压质量评估与抑制干扰首先要解决的重要问题.以单相电源为参考电压,采用60°延时方法构造虚拟的三相系统,借助d-q坐标变换可以对电压瞬时有效值进行计算.本文在该方法基本原理的基础上,分析了检测信号的频率波动对计算结果的影响,推导了频率波动误差公式,并在Matlab/Simulink平台下对推导结论进行了仿真验证,同时提出了基于u2d+u2q项滤波和局部均值计算的改进算法.通过仿真对比改进算法与传统算法,结果表明,改进算法对频率波动信号电压有效值的计算更准确.

基于数学形态学复合滤波和无时延d-q变换的电压暂态扰动识别

暂态电压扰动的识别是当前电能质量领域研究的热点,采用了无时延d-q变换进行暂态电压扰动识别,从而解决了延时60°构造对称三相电压的d-q变换的镜像扰动问题,针对无时延d-q变换易受谐波及高频噪声干扰的缺点,研究了数学形态学结合离散积分的滤波方案,用以取代传统的数字低通滤波器。在LabVIEW中的将该方案与传统数字低通滤波器进行对比,结果表明该滤波方案响应速度快,适应能力强,检测精度高,具有非常优越的综合性能。

基于d-q变换的改进型锁相环设计

针对基于d-q变换的锁相环对电压不平衡和畸变时动态过程较差,提出一种基于d-q变换的锁相改进模型,即电压不平衡和畸变条件下,能快速、准确地锁定正序基波电压相位.通过PSCAD/EM TDC对改进模型进行仿真,验证结论的正确性.

基于d-q变换的有源滤波器并联运行分析

针对大功率的非线性负载工作时产生的谐波和无功电流,研究了采用多组有源滤波器并联运行对谐波和无功电流进行补偿的方法。采用d-q变换方法,研究了有源滤波器的电流检测和控制算法,并建立了有源滤波器的参考电流的限流算法的研究模型,提出了比例限流和门槛限流2种限制参考电流的算法。在此基础上提出了一种适合多组有源滤波器并联运行的控制策略。最后对所提出的限制参考电流和多组有源滤波器并联运行的控制策略进行了仿真,通过仿真分析可知所提出的限制参考电流的方法可以限制有源滤波器的补偿电流,从而实现多组并联运行,提高了有源滤波器的整体补偿容量。

基于小波变换的d-q电力谐波检测法研究

为了更有效地治理电力系统谐波污染,文中采用一种基于小波变换的d-q电力谐波检测法。该方法使用小波变换将基于瞬时无功功率理论d-q法的LPF滤波环节替换,并在Park变换后滤除负序分量。小波变换采用小波多分辨率分析实现,将小波变换后的直流分量和各次交流分量进行重构,分别得到三相电流的基波和各次谐波。在PSCAD/EMTDC中进行基于小波变换的d-q法建模和仿真实验,并通过与d-q法的仿真结果进行比较来验证该方法的可行性和精确度。结果表明该方法能够更精确的检测基波和各频段谐波分量。

基于d-q坐标系下LCL型光伏并网逆变器的PI+状态反馈控制

在单相LCL型光伏并网逆变器的数字控制中,需要考虑LCL有源阻尼与控制延时补偿。为此,提出一种基于d-q坐标系下单相LCL型光伏并网逆变器的PI+状态反馈控制策略;将延时当作增广状态,构造离散增广状态空间,设计带控制延时估计的状态观测器;基于观测器的状态反馈,实现LCL的有源阻尼,补偿正交信号发生器与坐标变换引入的控制延时;同时,在状态反馈的外环设计PI控制器,改善系统的控制性能。最后通过仿真与实验,验证PI+状态反馈控制策略的可行性。

一种基于d-q-0坐标变换的频率测量算法

传统的基于离散傅立叶变换或改进离散傅立叶变换算法所需数据量大,计算复杂,动态特性较差,不易实现。提出一种基于三相电网的频率检测算法,该算法利用广义d-q-0变换,将三相电量变换到d-q-0静止坐标系,然后分别对d轴分量和q轴分量进行低通数字滤波获得基波分量,对滤波后的基波分量进行计算得出电网频率。该算法所需数据量少,计算量简单,不需要考虑初相角。通过Matlab软件对各种信号进行了仿真,仿真结果表明该算法计算简单,易于实现,能够以高精度快速跟踪上系统频率。

动颚底板ZG270-500钢与Q345d钢的焊接

本文针对PA100120型破碎机动颚底板ZG270-500钢与Q345d钢在焊接时易出现焊接裂纹的问题,重点论述PA100120型破碎机动颚底板ZG270-500钢与Q345d钢焊接时产生裂纹的原因,并根据这些原因,采取了不同的工艺措施来预防裂纹,在论述的过程中详细地分析了ZG270-500钢与Q345d钢的焊接性,PA100120型破碎机底板ZG270-500钢的可焊性较差,必须进行预热及缓冷处理,并合理地选择焊接工艺参数,如采用E5015型焊条,焊条直径为Φ3.2mm,焊条焊前烘干,工件焊接完成后进行缓冷处理等工艺,较好地解决了ZG270-500钢与Q345d钢焊接裂纹的问题。

Q890D钢激光-电弧复合焊冷裂纹敏感性

通过开展斜Y形坡口试验,研究了15 mm,20 mm两种板厚Q890D高强钢在室温和预热150℃条件下激光-电弧复合焊冷裂倾向。结果表明,在3.94 kJ/cm热输入下,15 mm厚Q890D钢预热150℃后焊接,无冷裂纹出现;不预热焊接,则会产生表面裂纹和根部裂纹;相同的热输入下20 mm厚Q890D钢预热150℃和不预热焊接,均会产生表面裂纹和根部裂纹。与不预热相比,采用焊前预热150℃,15 mm厚Q890D钢热影响区平均硬度从428 HV下降至418 HV;20 mm厚Q890D钢热影响区平均硬度从457 HV下降至444 HV。热影响区存在软化现象,在热影响区靠近母材一侧硬度比母材低,15 mm厚和20 mm厚Q890D钢软化区硬度降幅分别为6%和7%,二者基本相同。Q890D钢焊缝组织由马氏体组成,热影响区组织由回火索氏体和部分马氏体组成。与15 mm厚Q890D钢相比,20 mm厚Q890D钢的热影响区中更多的组织发生了发生马氏体转变。

基于无源性及d-q坐标变换电流控制的三相光伏并网控制系统研究

光伏并网逆变器作为光伏并网发电系统与电网接口的主要设备,其控制技术已成为研究的热点。本文介绍了无源性及dq坐标变换的控制原理,设计了基于无源性及dq坐标变换的电流控制并网控制策略,最后,在MATLAB/SIMULINK环境下进行了系统的建模与仿真。仿真结果表明输出并网电流波形良好、和电网电压同频同相。

基于d-q变换的网侧双闭环谐波电流检测研究

有源电力滤波器大多采用基于瞬时无功功率理论的谐波检测算法。在运用该理论下的d-q算法时,由于使用到低通滤波器,使得谐波的实时提取精度较低并产生相移现象,当补偿低频次不平衡电流时难以控制输出的补偿电流分量。为了避免以上情况,提出了一种基于d-q变换的网侧电流双闭环控制谐波电流检测算法。以系统负载电流为干扰变量,网侧电流为状态变量,运用等式互消法建立以d-q坐标系为基础的网侧谐波检测模型。设计相应的电流、电压闭环控制器,避免因使用低通滤波器造成的补偿误差。仿真结果显示,新方法下的总谐波失真率比d-q变换减少了8.45%,低次谐波含量得到有效抑制。

基于d-q变化的双馈风力发电系统损耗功率研究与控制优化

基于d-q变化的定子磁场定向矢量控制广泛应用于变速恒频双馈风力发电中,但大部分研究的热点集中变频器的控制策略上。文章从研究降低双馈发电机损耗功率入手,发现通过控制发电机磁链可以有效降低铜耗、铁耗、机械损耗和杂散损耗。重新搭建了损耗功率模型,解耦电磁转矩、有功和无功功率的与定转子电流及转子角速度的关系,并在此基础上提出一种新的最大功率点跟踪控制策略(MPPT)。