Park矢量变换在异步电机故障诊断中的应用

分析了异步电机系统中Park变换过程,应用矢量变换将三相定子电流转换为图形方式进行故障诊断,文中给出了故障形式与图形的关系,通过实例验证了该方法的有效性。

基于PARK变换的空间矢量调制矩阵变换器在非理想条件下的稳态分析

将ＰＡＲＫ变换引入到空间矢量调制的矩阵变换器中，建立了矩阵变换器的线性时不变电路模型。借助电路分析理论，分析了空间矢量调制矩阵变换器在某些非理想条件下稳态特性，得出了有关特性的解析表达式。仿真结果及理论分析表明这种等效电路具有一定的实用性。

基于PARK变换的空间矢量调制矩阵变换器的暂态分析

将PARK变换引入到空间矢量调制矩阵变换器中 ,建立了矩阵变换器的线性定常电路模型。借助电路分析理论 ,分析了空间矢量调制矩阵变换器的暂态响应特性与输入滤波器参数的关系。

基于Park矢量模频率特征的变压器励磁涌流识别方法

提出一种基于Park矢量模频率特征的新型变压器励磁涌流识别方法。首先分析了变压器内部故障和励磁涌流状态下三相差电流的相对相位关系特征,并讨论了对应的Park矢量模中不同频率分量的特点。在此基础上分别定义Park矢量模中二次谐波相对基波和直流的含量系数,并根据这两个系数大小来识别励磁涌流状态。利用动模实验和数字仿真结果对该方法进行验证分析,并与常规二次谐波闭锁方法进行比较。比较分析结果表明所提方法能有效区分励磁涌流和故障电流,在可靠性上优于常规二次谐波闭锁方法,同时空载合闸于轻微故障变压器时受非故障相涌流的影响小,能够更快地开放保护。

基于Park矢量旋转滤波的感应电动机断条故障诊断

讨论鼠笼式电动机转子断条故障诊断,用Park变换将电动机的三相电流由三维坐标系变换到二维坐标系,使得三相电流的三次谐波相互抵消。介绍了Park矢量旋转滤波的原理。分别用Park矢量复平面法、傅里叶变换法及Park矢量旋转滤波法,对电动机故障情况进行诊断。实验结果说明Park矢量旋转滤波方法可靠。

基于Park-WPT和WOA-LSSVM的异步电动机故障诊断方法

针对现有电动机多故障诊断技术诊断精度较差、成本高等问题,基于三相定子电流信号对异步电动机转子断条、气隙偏心及其混合故障进行研究,提出了一种基于Park-WPT(Park矢量变换融合小波包变换)和WOA-LSSVM(鲸鱼优化的最小二乘支持向量机)的异步电动机故障诊断方法。通过Park矢量变换对采集到的三相电流信号进行预处理,根据椭圆轨迹的畸变率提取信号特征,作为第1类特征量;对Park矢量模平方谱进行WPT,求取其分解系数的能量值,作为第2类特征量;采用WOA的收缩包围猎物和螺旋更新猎物位置的机制优化LSSVM中的正则化参数和核宽度,根据提取的2类特征信号建立以WOA-LSSVM为基础的故障诊断模型。实验结果表明,基于Park矢量变换或WPT的单一特征提取算法对混合故障的识别效果较差,故障特征识别率分别为73.75%和88.33%,将2类特征组合后,故障识别率提高到97.08%;WOA-LSSVM的寻优速度较快,故障诊断正确率较高,综合性能优于PSO(粒子群优化)算法、GWO(灰狼优化)算法和GA(遗传算法)优化的LSSVM。

基于Park变换的三电平逆变器开路故障诊断

针对现有二极管钳位式(NPC)三电平逆变器开路故障诊断方法存在计算量大、准确率受噪声和负载等影响的问题,提出了一种基于Park变换的三电平逆变器开路故障诊断方法。对三电平逆变器三相输出电流进行Park变换,计算平均电流Park矢量;利用滑动窗口取得单周期电流信号,根据逆变器电路结构分析IGBT故障时输出电流变化;采用迭代法确定平均电流Park矢量模值的阈值,结合相角和模值进行三电平逆变器功率管13种开路故障的识别和定位。仿真结果表明,该方法故障诊断准确率达到了98.31%。与传统的开路故障诊断方法相比,该方法不需要对13种开路故障数据进行学习和训练,大大减少了计算量,提高了故障诊断效率和准确率。

空间矢量调制矩阵式电力变换器的灵敏度分析

将 Ｐａｒｋ变换技术应用到含有输入滤波的空间矢量调制矩阵变换器，推导了开关矩阵的四端口网络等效电路。在此基础上，将矩阵变换器等效成不含开关的线性定常电路，使得矩阵变换器的分析同普通电路一样容易。建立了分析灵敏度用的等效电路伴随网络模型，导出了用伴随网络法分析电压增益对矩阵变换器滤波器参数和控制参数的灵敏度公式，给出了计算灵敏度的详细步骤。通过 ＭＡＴＬＡＢ仿真分析，验证了所提方法的有效性和实用性。

时变转速运行状态下鼠笼电机转子断条故障诊断

电机电流信号特征分析(MCSA)是诊断鼠笼电机早期转子断条故障的常用方法。当电机在时变转速状态下运行时,转速和滑差连续变化,定子电流表现为非平稳信号,MCSA不再有效。本文提出一种鼠笼电机时变转速运行状态下的早期转子断条故障诊断新方法。该方法的核心是对定子电流Park矢量模平方信号作离散小波变换,然后根据转子断条故障特征频率2sf在转速连续变化期间的波形演变图谱以及小波能量变化判断故障发生与否。在3k W电机实验台上对所提出的方法进行实验验证,实验结果证实了所提方法的有效性。

矩阵变换器输入电流的状态反馈线性化控制

在电压不平衡和负载不平衡等非正常工况下,矩阵变换器(MC)的输入电流波形不稳定,总谐波畸变率较大,严重影响负载的安全运行。为此,设计了一种全新的基于状态反馈线性化的矩阵变换器非线性控制器。首先根据矩阵变换器输入侧的拓扑结构,构建了矩阵变换器的数学模型,经过Park变换,得到了标准的仿射非线性系统,验证它符合反馈线性化条件后将它转化成线性系统并设计出状态反馈线性化控制器。MATLAB仿真结果表明,该方法可以有效地改善矩阵变换器在三相输入电压不平衡、三相负载不平衡等非正常工况下的输入电流性能,降低总谐波畸变率。

基于定子电流的异步电机断条故障诊断方法

对应于异步机电动机的转子断条故障,在定子侧的电流中会有断条故障电流特征频率的体现。本文说明了利用三种频率分析方法原理进行转子断条故障分析:其一,利用矩阵变换的原理将三相电流变换到旋转坐标系下,并绘制Park矢量图,通过对比故障Park矢量图和正常Park矢量图的畸变可判断故障;其二,通过分解信号的变化,可以判断出频率逐渐变化的成分,进而诊断出有无断条故障。

变压器差动保护的一种新方法

基于Park矢量变换方法,通过求得的差动功率平均值判别电力变压器差动保护中激磁涌流与故障电流,解决了传统DFT方法分析中存在的局限性。仿真和试验结果表明,该方法有效、简单实用。

基于矢量空间解耦的五相永磁同步电机建模与仿真

从矢量空间解耦的观点出发,采用推广派克变换建立了五相永磁同步电机的数学模型,并分析了推广派克变换矩阵的特点。其结论为多相电机控制策略的研究,特别是多相PWM技术的研究提供了依据。仿真结果验证了方法的有效性,并指出了传统SVPWM方法在多相电机驱动系统中的不足。

五相永磁同步电机矢量控制系统仿真分析

基于五相永磁同步电机(Five-phase PMSM)的推广Park变换,采用矢量空间解耦的方法建立了五相永磁同步电机的数学模型,在控制i_d=0的前提下控制i_q,以达到控制转矩的目的。在对五相电压型逆变器的控制中,分别采用了SPWM和CHBPWM的控制方法进行仿真比较,发现SPWM调制下逆变器开关频率更稳定、谐波含量相对较少,性能优于CHBPWM控制;针对五相永磁同步电机具有高容错率的特性,在电机发生单相开路故障后采用定子电流补偿的方法对其进行控制,Matlab仿真结果表明采用容错控制策略后电机的转矩脉动可以被大幅削减。

AC-(LCC)DC系统的全电磁暂态数值计算方法一:数学模型

为实现大规模交直流混联电网快速、准确的全电磁暂态仿真计算,需要研究、开发新的仿真计算方法。为此,采用状态空间法及Park变换,该文第一部分首先建立了交流-电网换相换流器型高压直流输电(AC-line commutated converter high voltage direct current,AC-(LCC)DC)混联系统的全微分数学模型。在不计变压器非线性特性的情况下,推导了能够反映变压器变比、接线方式以及相移等特性的电磁暂态模型;考虑换流变压器的接线方式,将换流变-换流器-平波电抗器作为一个整体来考虑,建立了电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter high voltage direct current,LCC-HVDC)输电系统的全微分电磁暂态模型;通过在发电机与出口变压器之间接入一个三相对地电容,简捷地解决了机-网接口问题。通过引入附加状态变量,将上述模型以及锁相控制器中的非线性部分转化为二次型向量,由此,建立了基于二次向量场形式的AC-(LCC)DC系统全微分计算模型,为第二部分的电磁暂态仿真计算提供基础。

矩阵变换器的自抗扰控制技术

由于闭环控制器与电力电子电路的调制策略相对独立,把鲁棒性强的控制算法与性能良好的调制策略结合起来,用于电力电子电路的控制,通过PARK变换,建立d-q坐标下的矩阵变换器模型。在空间矢量调制的基础上,设计了矩阵变换器输出电流跟踪的自抗扰控制器。仿真结果表明,该控制器稳态性能理想,动态性能良好,鲁棒性强。

异步电动机故障诊断方法研究

介绍了基于Park矢量变换的故障诊断方法、基于傅里叶变换的定子电流频谱分析、基于小波分析的故障诊断方法的原理,并分析探讨了该3种故障诊断方法在三相笼型异步电动机故障诊断中的应用效果。

基于矢量控制的永磁同步电机控制方法研究

永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)是一个多变量、强耦合的控制对象,为了提高PMSM的控制精度,采用矢量控制对其进行解耦控制;首先,在三相静止坐标系下建立PMSM的数学模型,并根据幅值相等和总磁动势不变原则进行Clark、Park坐标变换,得到两相旋转坐标系下电机的数学模型;其次,深入研究电压空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)技术,采用7段式调制方式进行脉宽调制,输出作用于逆变器的PWM波形实现PMSM高精度闭环控制;最后,基于MATLAB/Simulink建立PMSM控制系统的仿真模型,对矢量控制性能进行验证;仿真结果表明:矢量控制技术可以实现PMSM的高精度控制。

柔性直流输电控制策略研究

相比于传统的高压直流输电技术,柔性直流输电技术(VSC-HVDC)是以可关断电力电子器件和PWM技术为基础的新一代直流输电技术。介绍VSC-HVDC的基本组成及各组成部分的功能,提出VSC-HVDC应用于有源交流电网连接的控制策略,最后搭建仿真模型,并以实验结果验证系统应用于交流并网的可行性。

一种矩阵变换器空间矢量调制改进方法

在非正常输入条件下,常规的空间矢量间接调制方法会引起矩阵变换器的性能恶化。针对这一问题,提出一种矩阵变换器空间矢量间接调制改进方法。该方法利用矢量方法构造一个全新的修正系数,并利用该修正系数实现对常规空间矢量间接调制方法的改进,使得修正后的空间矢量间接调制方法调制的矩阵变换器即使在非正常输入条件下仍能获得良好的性能。仿真和试验结果均表明了方法的有效性。