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基于小波变换的TWERD变频器故障诊断研究

李鑫  
【摘要】: TWERD系列变频器是一款高性能通用电压型变频器,能适应各种负载,并满足低转速大转矩的场合要求。论文的主要内容是针对TWERD变频器来进行故障诊断研究的,在建立变频器AC-DC-AC模型的基础上,对各种故障类型进行理论分析与仿真实验,总结各种故障并相互比较,给出基于小波变换的故障诊断方法。 首先建立变频调速系统的数学模型,并在MATLAB软件中进行仿真实验。对常用的电压型变频器,建立其主电路的仿真模型,模拟了实际工况中几种常见的变频器主电路故障,如晶闸管开路、快速熔断器熔断、触发脉冲丢失等引起的支路开路故障。 由于逆变电路是变频器故障率最高的部分,因此本文把逆变电路的故障类型最为主要研究对象。选用逆变器输出电压作为故障特征信息的来源,进行故障诊断。由于逆变电路具有非线性的特征,无法建立精确数学模型。本文利用小波变换对信号奇异点非常敏感这一特点,设计了一种基于小波变换的逆变电路故障诊断的方法。 以故障时输出的电压作为依据,利用小波分析的方法提取低频能量值作为特征向量。通过神经网络实现逆变电路故障桥臂的定位,最后利用逆变电路同一桥臂故障输出信号对称性的特点,用一种简单的逻辑判断实现故障元件的分离。仿真结果表明:该方法可诊断PWM逆变电路故障,且收敛速度快,诊断准确度高。


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