基于支持向量机的机载自耦变压整流器故障诊断方法

航空自耦变压整流器(ATRU)是飞机电源系统的关键电气部件。为缩短电源设备运维时间、提高排故效率,本文提出一种针对飞机ATRU的故障诊断方法,通过提取ATRU出现不同故障时的时域与频域特征参数,进行支持向量机训练,形成ATRU故障判别系统,从而实现对ATRU的故障诊断。本文基于仿真得到的不同故障下ATRU关键节点的电信号,对信号的时域信息和频域信息进行特征提取和分析,利用支持向量机实现故障识别。仿真结果表明,本文所提方法可以快速、准确地实现ATRU故障诊断。

不对称式12脉冲自耦变压整流器设计

为满足多脉冲自耦变压整流器(ATRU, auto-transformer rectifier unit)小型化和轻量化的行业应用要求,本文提出一种不对称式12脉冲自耦变压整流器的设计方案。首先,详细阐述了其拓扑结构和绕组结构;其次,分析了输入电流谐波、等效容量等主要性能参数,并进行了Saber仿真验证;最后,在此基础上设计了10 kW自耦变压整流器样机,并对该样机进行了实测数据分析。分析结果表明,该设计方案满足DO-160标准,等效容量相比对称式12脉冲自耦变压整流器更小,更符合航空产品小型化、轻量化的设计需求。

航空用24脉波自耦变压整流装置的研究

从抑制谐波电流和减小体积质量的目的出发,设计了基于星形连接自耦变压器的24脉波自耦变压整流装置(ATRU),提出了采用4组相间变压器并联整流桥输出的方法来简化电路。介绍了ATRU的工作原理,分析了整流电路的等效容量。对相间变压器的结构和工作机理进行了详细分析。在Saber仿真的基础上,研制了一台18 k W ATRU原理样机。实验结果表明改进了相间变压器的24脉波ATRU不仅能够保证各个整流桥独立工作,降低输入电流的总谐波畸变,而且通过降低整流装置的等效容量,有效减小了其体积和质量,简化了电路结构。

航空自耦变压整流装置仿真模型的研究

研究24脉波航空自耦变压整流装置(ATRU)合理优化问题。针对传统24脉波整流变压器重量大、电路效率低,三角形连接自耦变压器绕组接法复杂、电路实现困难的缺点,为解决上述问题,研究一种关于星形连接自耦变压器的24脉波AT-RU。分析了电路的结构和原理,并推导出网侧输入电流谐波幅值表达式。利用Saber软件建立了ATRU的仿真模型,经实验证明,仿真结果和理论分析结果完全吻合。证实了改进星形连接自耦变压器的24脉波整流电路的合理性、可行性。

基于GA-BRBPNN的航空自耦变压整流器故障诊断方法

航空自耦变压整流器(auto-transformer rectifier unit, ATRU)是飞机高压直流电网关键电能变换装置,在运行过程中受高温、机械应力、荷载波动等因素持续影响,其内部元件可能出现相应故障,进而威胁飞机可靠运行及持续适航。针对ATRU整流部分故障信号频谱难以区分、诊断准确率不高问题,提出一种遗传算法(genetic algorithm, GA)与贝叶斯正则化反向传播神经网络(Bayesian regularisation back propagation neural network, BRBPNN)相结合的故障诊断识别方法。首先,实现ATRU故障仿真,以时频分析方式处理所得信号,从而挖掘不同故障状态的特征信息;随后采用GA算法优化BRBPNN初始权阈值并建立最优GA-BRBNPNN诊断模型,将特征样本输入诊断模型进行故障分类识别,测试模型性能;最后,搭建故障模拟实验平台对实测数据进行模型验证。实验结果分析可知,对于仿真故障,该模型诊断准确率可达99.46%,对于实测故障,该模型可全部诊断识别待测样本;由此表明提出的GA-BRBPNN优化模型诊断效果好,具有较高实用价值。