基于FFT和神经网络的APF故障诊断方法

针对有源电力滤波器APF（active power filter）逆变器中IGBT易发生故障的问题,对APF中IGBT开路故障的仿真、故障分类、特征提取、故障诊断等方面进行了研究.对IGBT开路故障与故障特征进行了分析,提出了一种基于快速傅里叶变换（FFT）和神经网络的APF故障诊断方法,用FFT提取的故障特征向量来训练神经网络,并将训练好的神经网络诊断系统对IGBT开路故障进行了测试.实验结果表明,该诊断方法能用于APF运行状态监测,并可快速有效地识别IGBT故障位置.     

有源电力滤波器的故障诊断与监测系统设计

针对有源电力滤波器(APF)主电路中的IGBT及其驱动器容易引发开路故障,以及如何利用虚拟仪器技术取代传统的电能质量分析装置对APF进行实时监测等问题,通过对APF中IGBT的开路故障进行分析,设计了其相应的故障诊断硬件电路,同时设计了监控系统中的电网电流信号、APF运行温度采样信号的硬件电路,并分析说明了电路工作原理。设计了一种基于Lab VIEW软件的实时监测系统,通过将采样数据发送到该监测系统,实现了利用上位机对APF运行的实时监测功能。最后进行了对电网电压、谐波电流等信号的实时采样,以及对IGBT开路故障的模拟测试。实验及研究结果表明,该系统能够实现对APF的运行状态进行实时监测,同时能够实现IGBT及其驱动器的故障诊断功能,系统故障诊断精确性高、响应迅速。     

数控机床变频器故障维修

针对数控机床上通用变频器外送维修费用高、维修不及时等问题,通过对变频器的组成和原理的分析,总结出各组成电路的主要故障现象、原因及相应的维修方法,并设计了IGBT管性能、驱动电路驱动能力的检测电路,以维修实例介绍了变频器维修的检测方法及维修操作。实践证明:运用IGBT管性能、驱动电路驱动能力的检测电路能准确、及时地维修好变频器大部分故障,并且检测电路的设计可供同行借签。     

风电变流器中IGBT常见故障分析及应对措施

通过对风电变流器IGBT常见的各种故障进行具体分析,总结了故障电流、故障电压、过温的检测办法和出现这些故障的原因,通过对驱动电路的改进,避免了IGBT运行中的这些故障。     

汽车级IGBT驱动电路设计研究

为解决绝缘栅双极性晶体管（IGBT）在实际应用中的驱动电路问题,采用汽车级功率驱动芯片1ED020I12FTA对IGBT的保护、驱动电路进行了设计与研究,开发了用于电机驱动系统的IGBT驱动与检测电路.详细阐述了保护电路的保护机制及电路原理、门极驱动电路及门极电阻选择、EMS设计等内容,最后对设计的驱动电路进行了测试,给出了测试波形图.试验结果表明,该IGBT驱动电路输出稳定,能很好地开/断IGBT,具有良好的可靠性和稳定性,其在实际电驱动系统中能可靠输出所需功率.     

IGBT功率元件的应用及保护技术

本文对功率绝缘栅控双极性晶体管IGBT栅极驱动特性及其驱动电路进行了探讨,叙述了IGBT对驱动电路的特殊要求及设计驱动电路应注意的问题,同时给出了功率IGBT的驱动电路和保护电路的应用实例.     

IGBT驱动模块M57962AL的应用研究

IGBT专用驱动模块M57962AL适用于驱动大功率器件，根据其内部的自保护功能对其应用电路进行安全可靠设计。采用双电源驱动，有过流过压检测电路和保证IGBT可靠通断电路。总之，能够安全驱动开关、变频器等场合用的大功率器件IGBT。     

IGBT过流保护电路设计

为解决绝缘栅双极性晶体管(IGBT)在实际应用中经常出现的过流击穿问题,在分析了IGBT过流特性和过流检测方法的基础上,根据过流时IGBT集电极电流的大小分别设计了过载保护电路和短路保护电路。过载保护电路在检测到过载时立即关断IGBT,根据不同的过载保护要求可实现持续封锁、固定时间封锁及单周期封锁IGBT的驱动信号;短路保护电路通过检测IGBT通态压降判别短路故障,利用降栅压、软关断和降频综合保护技术降低短路电流并安全关断IGBT。详细阐述了保护电路的保护机制及电路原理,最后对设计的所有保护电路进行了对应的过流保护测试,给出了测试波形图。试验结果表明,IGBT保护电路能及时进行过流检测并准确动作,IGBT在不同的过流情况下都得到了可靠保护。     

三线圈电感式磨粒传感器的检测电路

润滑油中磨粒反映了机械运行状态的大量信息,所以对磨粒进行检测具有很重要的工程应用价值。依据润滑油中磨粒与电感线圈之间耦合关系,设计了一种三线圈电感式磨粒在线监测传感器。根据传感器测量原理,该检测电路设计主要包括调幅调相驱动电路、前置放大电路、精密整流电路和后级滤波放大电路。实验结果表明:该检测电路结合后续NI信号采集模块与LabVIEW数据处理,对铁磁磨粒的分辨率达到100μm.     

IGBT功率元件的应用及保护技术

本文对功率绝缘栅控双极性晶体管IGBT栅极驱动特性及其驱动电路进行了探讨，叙述了IGBT对驱动电路的特殊要求及设计驱动电路应注意的问题，同时给出了功率IGBT的驱动电路和保护电路的应用实例。     

基于多特征融合的APF中IGBT开路故障特征提取

为可靠地进行有源电力滤波器中IGBT开路故障诊断,提出一种基于多特征融合的有源电力滤波器IGBT故障特征提取方法。该方法采集三电平APF主电路中钳位二极管桥臂电压作为测试信号,对其进行小波分解,提取各频段的能量系数、功率谱熵、奇异谱熵以组成多特征参数矩阵,然后进行特征降维构成特征向量矩阵。在理论分析的基础上,进行了相应的实验分析,首先基于该测试信号得到不同工作状态下测量波形,并与其他测试信号波形进行比较;既而,利用核模糊C均值聚类方法对所提取特征对故障类型的区分性能进行分析,并对三相整流桥谐波源在负载突变和触发角变化时做了特征提取适应性实验;最后,搭建APF实验平台进行测试。实验结果表明,基于二极管端电压的测量方法可以有效区分不同工作状态,所采用的多特征融合提取方法克服了单特征的片面性,各种工况下的区分性能良好。     

基于DSP和LabVIEW的电动机转子断条故障诊断

为了实现对鼠笼式异步电动机转子断条故障的实时诊断,设计了一套以TMS320F2812和LabVIEW为核心的转子断条故障诊断装置。该装置以TMS320F2812为主控芯片,实现对异步电动机定子侧电流信号的采集,通过DSP的串口模块将采集到的信号传送到由LabVIEW构建的上位机信号处理平台。针对定子侧电流信号中工频分量对断条故障特征分量的干扰较大,严重地影响断条分量的识别,LabVIEW处理平台采用自适应陷波器算法对工频信号进行陷波处理,在FFT频谱上实现对断条故障特征分量的识别。实验证明,该装置能够实现对断条故障进行实时监测,并能够在FFT频谱上对断条故障特征分量进行识别。     

Power online monitoring system based on LabVIEW

In orther to solve the problem of the much production points and the large workload of control system needs to be connected in Handan Iron and steel plant, and the production process was complex, and the branch of workshop were not fully coordinated, the LabVIEW was taken as a platform to design a set of power plant on-line monitoring system, its functions included data acquisition, data storage and analysis, trend analysis, fault diagnosis and other functions. First the server of the system was designed, it was included three modules of data acquisition, data storage, data released, and then designed the client of the system, included the system setting module, signal display module, signal monitoring and analysis module. Under guarantee the efficiency of fault detection, the storage space was greatly reduced. The results show that the monitoring system was convenient early warning before malfunction immediately, and after failed, it was convenient for the engineering technical personnel to call history data, judged fault reason and analysis. [ABSTRACT FROM AUTHOR]     

基于虚拟仪器与匹配追踪算法的轴承故障诊断系统

基于匹配追踪算法的去噪方法既可以实现有效去噪,又不会损伤有效波,而且不需要先验获知信号的统计特性,在故障诊断领域发挥着重大作用.文中开发了一套轴承故障诊断系统.该系统是在LabVIEW8.6.1平台上开发的,包括数据采集模块、历史数据查询模块、原始信号分析模块、匹配追踪算法实现模块、生成报表模块.系统先用Microsoft Access创建数据库,再用库函数NI - DAQmx编程进行数据采集,然后用Database Connectivity工具包编程存储和查询数据,最后用MathScript节点编程,实现匹配追踪算法的应用.利用该系统对轴承进行故障诊断,诊断结果更加可靠、有效.     

基于虚拟仪器技术的滚动轴承故障诊断系统的设计与试验

设计了一种基于虚拟仪器技术的滚动轴承故障诊断系统,提供了该系统的总体方案.根据虚拟仪器技术构建了系统的数据采集模块和信号处理模块,运用LabVIEW软件实现系统的信号采集和处理功能.通过试验表明,将虚拟仪器技术运用到滚动轴承故障诊断中来,不仅可以对测量结果进行实时显示,处理和存储等,而且使得测控过程更加高效和便捷.     

基于EWT和多尺度熵的高压断路器故障诊断

提出了一种以经验小波变换(empirical wavelet transform,简称EWT)和多尺度熵相结合的高压断路器振动信号的特征向量提取和故障诊断的分析方法。首先,将高压断路器的振动信号进行经验小波变换,得到内禀模态函数(intrinsic mode function,简称IMF),选择相关系数较大的IMF进行重构;其次,提取重构信号的多尺度熵作为表征断路器状态的特征向量,采用归一化的方法对特征向量进行预处理并以此作为支持向量机(support vector machine,简称SVM)的输入向量进行分类训练;最后,将测试样本信号故障特征输入训练好的SVM,在SVM核函数参数进行网格算法优化的基础上进行状态识别及分类。实验结果表明,该方法可快速准确地检测高压断路器故障,实现了断路器故障的状态识别。     

血清离心机驱动控制系统设计

主要针对血清离心机物质分离时要求稳速,介绍了其驱动控制系统的软硬件实现方法,首先简单阐述了血清离心机用无刷直流电机（BLDCM）控制系统结构,并重点介绍了驱动控制系统的驱动电路以及电流检测电路的硬件实现方法,其次介绍了电子换相、速度检测、闭环PID调节的软件设计方法,最后给出了实际运行的转速阶跃响应图。经反复试验表明,驱动控制系统速度响应快,稳速精度高,能很好地满足要求。     

基于小波包能量谱和ELM的光伏逆变器多故障在线诊断

以三电平光伏逆变器为研究对象,提出一种多故障模式快速诊断新方法。首先,利用小波包分解提取出三电平逆变器的桥臂电压和上、下管电压信号的能量谱特征向量,并利用主成分分析降维后获取故障特征向量;然后,基于极端学习机诊断模型分离出单器件及多器件开路等多种故障模式。实验结果表明,相比于传统BP神经网络、最小二乘支持向量机故障诊断方法,该方法检测信号易获取,抗干扰性强,诊断速度快、精度高,减小了诊断成本和复杂性,适用于在线诊断。     

A study on fault diagnosis and maintenance of CNC-WEDM based on binary relational analysis and expert system

The paper presents a binary relational analysis and expert system base module for maintenance and fault diagnosis of CNC wire EDM. The module proposes a framework of integrated maintenance and fault diagnosis system. The study explores the binary coded matrix system, which plays an important role in prediction and diagnosis of wire electrical discharge machining (WEDM) faults on the spot by expert guidance. In this study, 15 inputs were considered to observe eight probable causes with the help of the forward and backward propagation algorithms. Inputs and output matrices were considered in the form of a square matrix. To explain the fault diagnosis and to realize the importance of maintenance through advice, the detection of faults is investigated through forward and back propagation of matrix transformation on the spot. It is an integrated backup that can be individually focused when input and output parameter do not match. It is a time saving, knowledge acquisition, easy to maintain, and capable of self-learning system. To verify the developed framework, 120 data sets were generated for proper analyzing of acquired output through graphical representation. The paper also presents some of the important features of maintenance schedule and probable causes of wire breakage with remedial actions in tabular form. The developed system can help the operators, trainees, and manufacturing engineers in achieving trouble free machining through quick detection of faults and proper maintenance of machines in actual practice.