绕组分段永磁直线电机切换位置传感器故障诊断及容错控制

绕组分段永磁直线同步电机绕组切换过程中位置传感器信号的丢失,将导致电机速度剧烈波动,引起电机失步。针对以上问题,提出一种切换位置传感器故障诊断及容错控制方法。设计了绕组切换位置检测方法,研究了位置接近开关传感器的故障类型及信号特征,利用动子的运行速度及相邻的位置传感器信号进行传感器状态预测,并结合相邻传感器的边沿触发顺序及传感器状态预测值进行故障诊断。当检测到位置传感器故障时,隔离发生故障的传感器,采用估计值替代故障传感器输出驱动信号,可靠切换绕组分段永磁直线同步电机定子绕组,实现传感器容错控制。利用绕组分段永磁直线电机无绳提升系统进行了实验研究,研究结果表明,当增大传感器间隙,模拟传感器信号丢失故障时,电机定子绕组仍能可靠切换,电机速度运行平稳,该位置传感器故障诊断与容错控制方法可以满足绕组分段永磁直线电机切换控制实时性和可靠性要求,实验结果证明了其可行性和有效性。     

发电机外部故障切除后励磁调节器调整特性分析

励磁调节器对改善发电机的调压特性起了积极作用,但对电流测量值引入后的分析不足。为了研究电流测量值对励磁调节器调整特性的影响,建立发电机自动励磁电压和固定励磁电压并网运行两种仿真模型,并利用戴维南等效电路对励磁调节器中的电流进行分析。仿真分析结果表明,励磁调节器在稳定机端电压的同时会加剧发电机与系统间的振荡,而引入的电流测量值是由发电机电势与系统电势相量差振荡产生呈低频振荡特性的交流电流,该电流会加剧发电机与系统间的振荡。最后通过进一步仿真验证了该理论分析的正确性。     

基于站域保护的煤矿井下电网防越级技术研究

煤矿井下供电系统的防越级主要解决的问题是使离故障点最近的配电点出线跳闸,而各配电点采用单母线接线,使防越级系统成为二级通信网络,结构复杂,难以满足实时性要求。根据站域保护思想,提出了一种站域保护的井下防越级方案,该方案由站域保护装置和监控主机通过实时以太网构成的单级通信网络实现。站域保护装置的功能是采集井下供电系统配电点的电气信息,确定故障出线并上传故障信息;监控主机利用故障矩阵法确定故障线路所在的配电点,并向站域保护装置下发跳闸指令,使离故障点最近的断路器跳闸,而高性能实时以太网的应用,保证了防越级跳闸系统的实时性。实验结果表明,该方案可以使离故障点最近的断路器跳闸,且满足煤矿井下防越级的实时性要求,为解决煤矿井下越级跳闸问题提供了新的方法。     

Halbach交替极永磁同步直线电机特性分析

提出一种Halbach交替极永磁同步直线电机(HCP-PMLSM),利用有限元法对隐极、交替极和Halbach交替极三种次级结构永磁同步直线电机的空载电动势、电磁推力、磁阻力及推力波动等电磁特性进行计算与对比,并优化了HCP-PMLSM的磁极尺寸,以进一步提高其推力。针对HCP-PMLSM推力波动偏大的问题,提出一种次级双边错齿结构HCP-PMLSM对推力波动进行抑制,并分析了HCP-PMLSM的自感、反电动势、推力和推力波动等电磁特性。最后,制作了双边错齿结构HCP-PMLSM样机,并进行了实验,实验结果验证了理论分析的正确性。     

一种基于神经网络的鲁棒型预测控制算法

针对复杂工业过程中存在的时滞、强干扰的严重非线性控制对象,仿真研究了一种利用神经网络作为预测模型,遗传算法作为滚动优化策略的预测控制方法.在算法中为了提高辨识非线性系统的鲁棒性以及降低控制器对未建模动态的敏感性,引入了一种伪模型,即将系统实际输出与预测输出综合成的新的输出信号,由该信号代替量测输出.仿真结果表明对于非线性被控对象该方法具有良好的鲁捧性和跟踪性能,对于改善非线性预测控制不失为一种有益的尝试.     

一维叉指EBG结构的传输特性分析

设计了一种一维叉指电磁带隙结构（electromagnetic band gap,EBG）。首先,在典型电磁带隙结构的原理基础上,用HFSS软件建立一维EBG结构模型,详细分析了调节电容相对长度L0对电磁带隙特性的影响规律,结果表明增加电容的相对长度可以使频率带隙向低频方向移动,并通过将电容的相对面积简化为相对长度的思想,定量计算出等效电容与频率的关系;其次,运用数学中“以直代曲”的微积分思想,对一维叉指EBG结构的频率进行估算,仿真结果与理论分析一致,为EBG的频率估算和小型化设计提供了指导依据。     

备用电源工作模式的研究

文章以"两进两出"典型的供电网络为例,分析了其可能的工作与备用方式在运行中存在的问题及优缺点,提出了改进措施及备自投工作的几点建议。采取上下级信息共享确定合理工作与备用供电方式,优先在一级负荷侧做好工作与备用,兼顾系统健康稳定与负荷分级分批快速恢复供电的综合控制措施,提高了备用电源的可靠性和成功率。     

大小极环形绕组实心转子感应电机 工作机理及电磁特性分析

为了拓宽感应电机的调速范围,提出一种大小极环形绕组实心转子感应电机(LSPTWSRIM)。介绍了LSP-TWSRIM的结构,研究了其工作机理,并给出了其设计参数。建立了二维有限元模型,并分析了不同工况下LSP-TWSRIM的电磁特性(包括定子电流、气隙磁通密度、转速和转矩)。设计并制造了一台LSP-TWSRIM样机,并进行了实验,通过对比仿真和实验结果证明了LSP-TWSRIM的工作机理和电磁特性的正确性。     

H桥逆变器电解电容参数性故障特征提取

研究H桥逆变器电解电容参数性故障诊断的特征提取问题。传统基波等效分析法是利用基波来寻求电容老化的特征规律,在实际情况中该方法误差较大,可靠性不高。针对这一问题,提出采用小波包频带能量法对故障信号进行特征提取,该方法能够精确提取信号的频带能量变化信息。通过建立H桥逆变器仿真模型,模拟电容不同老化程度的故障,用小波包频带能量法提取出电容正常和不同老化程度下的频带能量,构造特征向量,以寻求H桥逆变器电容老化时的特征变化规律。仿真结果表明,该方法能够准确提取H桥逆变器的电解电容老化故障特征。     

改进PSO-SVM算法的变压器分接开关故障诊断

研究了电力变压器有载分接开关的故障诊断问题。对变压器分接开关的故障特性及原因分析后,考虑到传统支持向量机在诊断过程中效率低下、精确度差等缺点,提出了一种改进粒子群(PSO)优化支持向量机(SVM)的故障诊断方法。首先,对粒子群算法的惯性权值和学习因子做了相应改进,克服了PSO算法后期迭代精度不高的缺点;然后,利用改进后的PSO算法优化支持向量机的主要参数;最后,仿真结果表明,改进的PSO SVM算法的诊断精度和速度均高于传统诊断方法,更适合在变压器分接开关诊断中应用。