大型电动轮车变流系统的故障诊断研究

发布时间：2017-10-06 01:27

  本文关键词：大型电动轮车变流系统的故障诊断研究

  更多相关文章： 电动自卸车 变流系统 键合图 故障诊断 解析冗余式

【摘要】：作为矿山装备中的超级马车夫,电动自卸车在水利水电、矿山生产等相关行业的工业发展历程中扮演着重要的角色。但与此同时,恶劣的作业环境也使得自卸卡车的事故频发,日常维护成本不断攀升。在这些故障情形中,电气部分所造成的故障尤为突出,因而受到了广泛的关注。本文在研究键合图理论及其在复杂系统建模与故障诊断中应用的基础上,对电动轮自卸车的主要电气部分——功率变换部分进行了键合图建模与故障诊断研究,重点研究了开关器件开路故障的模拟和诊断。为了使键合图模型中的因果关系保持不变,给出了一种近似模拟二极管特性的方法,该方法采用分段线性函数来表示对应的导通或截止电阻。结合该表示方法和其他方法,我们得到了电动轮车变流系统的键合图模型。基于变流系统的键合图模型,用解析冗余的方法得到系统的故障特征矩阵,通过模型和故障仿真证明了这种故障诊断方法在计算残差和组合残差用于检测并隔离这些故障方面的有效性,随后给出的仿真验证结果也表明所有相关结论是准确的。此外,针对和整流和逆变两个环节,创造性地给出了一类硬件冗余结构。根据前文所描述的故障信息和诊断结果,再借助于相应的信号预处理单元,即便是出现了本文中考虑到的故障,系统也能保持原有性能不变。这种方法不仅仅局限于电力电子系统,同样适用于其它领域内的混杂系统。在将来的工作中,RL负载将替换成交流电机,以研究变换器的开关故障对电机特性的影响。
【关键词】：电动自卸车 变流系统 键合图 故障诊断 解析冗余式
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U472
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景和意义9-10
• 1.2 功率变换器的故障类型10-11
• 1.3 变流技术及其故障诊断现状11-13
• 1.4 基于键合图模型的故障诊断13
• 1.5 主要内容及其章节安排13-15
• 第二章 键合图理论15-25
• 2.1 键合图原理15-16
• 2.2 键合图基本组成16-20
• 2.2.1 键合图基本元件16-18
• 2.2.2 节点18-19
• 2.2.3 功率流向与因果关系19-20
• 2.3 仿真实验20-22
• 2.4 定义新原件22-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 变流系统建模与仿真25-35
• 3.1 混合系统建模25-26
• 3.2 整流器模型26-29
• 3.3 逆变器模型29-31
• 3.4 变流系统键合图建模31-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第四章 变流系统的故障诊断35-53
• 4.1 解析冗余方法35-37
• 4.1.1 解析冗余式35-36
• 4.1.2 故障特征矩阵36-37
• 4.2 故障分析与验证37-47
• 4.3 冗余设计47-51
• 4.4 本章小结51-53
• 第五章 结论与展望53-55
• 5.1 问题总结53-54
• 5.2 工作展望54-55
• 参考文献55-59
• 致谢59-61
• 附录:攻读学位期间发表的学术论文61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 吴娟;沈艳霞;;电力电子功率变换器故障诊断方法综述[J];电工电能新技术;2015年11期

2 母传伟;王先锋;杨维菁;亢建民;;矿山汽车运输经济合理运距研究[J];金属矿山;2015年07期

3 ;国产电传动矿车的核心突破[J];矿业装备;2015年06期

4 胡传正;孟庆勇;;矿用电动轮自卸卡车技术现状及展望[J];工程机械;2011年07期

5 周东华;胡艳艳;;动态系统的故障诊断技术[J];自动化学报;2009年06期

6 孙吉贵;刘杰;赵连宇;;聚类算法研究[J];软件学报;2008年01期

7 王中双;陆念力;;键合图理论及应用研究若干问题的发展及现状[J];机械科学与技术;2008年01期

，

本文编号：979941