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重庆康明斯发电机组由于傅里叶级数分解计算要进行大量的加减、乘除运算

文章出处:杭州康明斯发电机 人气:发表时间:2020-09-12

  2020年9月12日24小时报道康明斯公司关于惠州市发电机修理咨询与配件有关服务:1概述同步发电机无刷励磁彻底解决了大功率或超大功率同步发电机励磁电流过高所带来的一系列集电环电刷问题,消除了火花和噪声,且减少了环节,发电机组能够长期连续运转。同步发电机组中的旋转整流器是无刷励磁系统中最为重要的环节,必须其运行在正常状态。当旋转整流器功率二极管发生故障(开或短),就应该立即发现并迅速报警。但是,由于取消了滑环和电刷,就很难对转子故障情况进行直接的监测。

  解决该问题的关键,是如何获取带有转子故障信息的信号,并引进何种方法来有效、准确地进行识别。在交流励磁机定子磁极间安装探测线圈是一种主用办法,但在实际应用中,极间探测线圈是会遇到安装困难和在运输过程中造成探测线圈的松动错位,并且极间探测线圈获得的信号较弱,探测线圈需要的匝数较多,如图1所示。另一种获取信号的办法是直接引进交流励磁机的定子励磁绕组作为探测线圈,其特点是省去了设计、安装和探测线圈的运行,而且便于现场采集信号参数,同时信号量较强,含转子故障信息量大,但是由于励磁磁极铁心饱和影响作用,使信号具有一定的失真度,即出现了模糊现象,难以实现旋转整流器的故障分类识别,因此该方法一直很少被引进。本文针对这种问题,引进了模糊模式识别技术,建立计算机数字诊断模型,将交流励磁机定子励磁回中的信号用频谱解析预处理,然后进行旋转整流器故障分类识别。该方法扩大了识别故障用途范围,提高了故障识别的准确度,从而实现了对同步发电机组整流器故障的微机监测。

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  2故障监测方法本文获取同步发电机组转子整流器故障信息的方法,是在交流励磁机定子励磁绕组上并联电容和C 2,如图2所示。转枢式的交流励磁机电枢电流产生的电枢必然切割其定子励磁绕组,并电势,然后通过电容C和C分压,只需采集带有转子故障信息的电容C两端的电压波形,进行频域解析,分解出不同幅值的各次谐波分量,然后引进模糊模式识别技术,进行故障分类识别处理。

  设电势信号波e =E 的周期为T ,由傅里叶级数展开为f―――交流励磁机电枢电流的基波频率?研究与开发?

  而且有E k,因此上式中的积分计算可引进数值积分计算。由于傅里叶级数分解计算要进行大量的加减、乘除运算,故引进具有一定精度的复化梯形积分公式。上述傅氏级数系数表达式为其中N为在一个信号周期内的采样点数。当A/D转换引进芯片ADC0809时,其模数转换速率为100μs/次,故采样间隔时间h =当信号参数被预处理后,就由计算机中的模糊诊断模式进行故障诊断。设反映同步发电机旋转整流器运行工况的集合为论域U在旋转整流器运转工况的论域U中,取n =8 ,则论域中各元素定义为―――正常运行)臂开故障)两臂开故障)臂短故障)两臂短故障―――A相正负组(A)两臂短故障相负组(C)三臂开故障相负组(C)三臂短故障当在论域U中的元素P有r个特点值时,可以用矢量P表示。每一个这样的矢量称为一个模型样本,每一个模型样本中的元素均具有表征同步发电机旋转整流器运转工况信息的优点量。将交流励磁机定子励磁绕组上并联电容中的电压信号u用频谱解析数值方法预处理后,提取各次谐波幅值的相对值为信息特点值。因此, P 4 , 5 , 6 , 7 , 8)构成一组模糊集群体样本模型。下表为一台360kW无刷励磁同步发电机旋转整流器的模糊模式识别样本集。

  表旋转整流器的Fuzzy模式识别样本集样本模型矢量定子信号E的谐波分量相对值基波2次谐波3次谐波4次谐波5次谐波6次谐波在实际运行中,将上述试验获取的识别样本集存入计算机内存中,当对发电机组进行在线实时监测时,采样信号u的优点矢量P(U))应该与该故障样本集中的矢量P作贴近度计算,引进海明贴近度要正确诊断矢量P隶属于模糊集P中的哪一类,则必须在映射论域F (ω)中比较H)贴近度的大小,其贴近度最大的两个Fuzzy (模糊)集被视为同一类运行状况,即因此,将P确诊为矢量P所属类型故障的同步发电机运转工况。

  3故障监测系统设计旋转整流器故障监测系统的硬件部分主要由LCU测控单元、系统主机二大部分组成。

  LCU测控单元的核心是8751单片机,其具有很强的参数存储处能、I/O口控制性能和参数无刷同步发电机旋转整流器故障监测新办法研究通信性能。LCU单元的信号采集通道由输入限幅电、低通滤波电、天津发电机价格整流电、模数(A/D)转换电组成而报警通道由功率放大电、预警电、断器控制回构成。它们均由8751单片机的I/O口控制,完成监测信号的采集、预警和控制断器的任务。在次序控制下, 8751单片机的串行口能运行于四种方法,可根据需要引进异步通信口实现双机或多机通信,将采样参数传输给上层系统微机,由微机完成所有参数的预处理,故障模糊诊断以及参数库等性能,并将控制指令传回LCU单元,形成同步发电机分布式控制器。其系统设计原理如图3所示。

  在系统软件设计方面,必须进行以下应用软件设计:①信号采集次序设计。②参数处理次序设计。③故障诊断次序设计。④报警次序设计。

  由于LCU测控单元中8751单片机的主要性能是采集信号,将其数字信号传送系统主机,并由系统主机进行参数处理和故障诊断后,然后接收系统主机传来的指令信号,进行实时报警与控制。因此,由单片机的汇编语言所编制的次序应包含信号采集、参数收发与报警性能。

  本系统的参数的处理、故障诊断、系统主机使用界面次序均用Visual Basic语言编写。在用Visual Basic 5.0设计的系统主机通信次序时,应先在窗体加载次序中实现串行口的初始化(设置串行口的波特率和运行方法),同时在窗体中加入两个命令按钮:实现参数的收发性能关闭串行口,控制权。

  4结束语由于同步发电机旋转整流器发生故障时,其交流励磁机电枢电流的尺寸及波形发生变化,引起电枢的变化,并在定子励磁绕组中一系列谐波电势,该谐波电势波形反映出转子旋转整流器的运转情况。因此,本文就该谐波电势波形进行模糊诊断技术处理,用模糊模式识别办法诊断旋转整流器的故障用途。

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