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关键词： 牵引整流器   绝缘栅双极晶体管开路故障   混合逻辑动态模型   自适应阈值   故障诊断  

摘要： 【目的】牵引整流器与牵引逆变器是列车牵引变流器的重要组成部分,牵引整流器主要由绝缘栅双极晶体管(IGBT)、谐振电路以及直流侧电容等部件组成,其故障频率高于牵引逆变器,且IGBT发生开路故障时不会引发大幅过电流或过电压等明显现象,诊断和保护相对较难。为此,本文提出了一种基于混合逻辑动态(MLD)模型与自适应阈值的牵引整流器IGBT开路故障诊断算法。【方法】首先,在阐述牵引整流器工作原理的基础上,建立了牵引整流器的MLD模型并估计网侧电流。然后,对单管IGBT开路故障时网侧电流实际值与估计值之间的残差进行了分析。最后,设计自适应阈值进行故障诊断,并依据自适应阈值的变化区分IGBT发生开路故障的位置,进而提出基于MLD模型与自适应阈值的牵引整流器IGBT开路故障诊断算法,实现IGBT的开路故障诊断与定位。【结果】基于Matlab/Simulink平台建立MLD模型并引入自适应阈值对所提算法的有效性进行仿真验证。仿真结果表明该故障诊断方法能够在几百微秒内检测到IGBT发生开路故障,并能够准确定位到开路IGBT,且存在外界干扰时,不会产生误诊断。【结论】基于MLD模型与自适应阈值的IGBT开路故障诊断算法能够快速检测并定位到故障IGBT。与传统MLD故障诊断算法相比,所提算法能够有效解决不同IGBT开路时的阈值选择问题,且故障诊断精度高,对外界干扰具有很强的鲁棒性。

关键词： 自动控制技术   西门子S7-1200 PLC   信捷VH5变频器   Modbus RTU   通信协议  

摘要： 随着工业领域向自动化与智能化的持续转型,可编程控制器(PLC)与变频器之间的通信控制在现代工业生产中的重要性日益凸显。在此背景下,本文聚焦于西门子S7-1200 PLC与信捷VH5变频器的协同工作,深入研究了借助Modbus RTU通信协议实现PLC对变频器的有效控制。文章不仅探讨了这种通信方式在实际应用中的显著优势,还详细阐述了具体的实现方法,并列举了实际应用案例。通过对S7-1200 PLC与VH5变频器通信过程中的硬件配置、软件编程以及调试步骤的详尽介绍,为工业自动化系统中设备的互联互通提供了宝贵的参考依据。

关键词： 变频器技术   应用   节能   原理  

摘要： 在我们的日常生活中,常用的供电方式为50赫兹的定频交流电源。而采用变频调速的方法,可以通过对电力装置的电源频率进行调整,从而实现对装置的出力的有效控制。其工作原理是利用变频技术来调节输出功率,以降低输出功率,节约能源。而变频调速也成为了电机节能的重要途径。在交流电机中,变频技术以其高效的节能效果和优异的速度调节能力而成为最具发展前景和理想的变频技术,是企业进行产品更新和技术改造的理想设备。

关键词： 矿用高压异步机   故障诊断   电流高次谐波   变频器   效率优化  

摘要： 研究针对矿用高压异步机,开发了一种基于电流高次谐波检测的故障诊断技术。实验选用5.5 kW异步电动机,通过高精度传感器采集电流信号,分析正常与故障状态下的频谱差异。在转子断条故障下,50 Hz电流峰值从4.12 mA升至5.11 mA,总谐波失真率从10.4%增至27.3%,效率从92.1%降至79.9%。研究结果证实了电流高次谐波检测技术在故障诊断中的有效性,对提升矿用设备的可靠性和安全性具有重要意义。

关键词： 永磁同步电机   单电流传感器   矢量控制   相位补偿   相电流重构   PWM控制  

摘要： 针对永磁同步电机控制系统在采用单电流传感器矢量控制算法进行电流重构时,易产生重构盲区,从而导致部分区域电流重构失败的问题,提出一种基于相位补偿的改进电流重构技术。在不影响合成电压矢量幅值的情况下调制脉冲位置,并在电压扇区边界对重构电流进行补偿,不仅消除了电流重构盲区,而且在电压扇区边界抑制了重构电流畸变。与传统方法的仿真对比结果证明,利用所提方法得到的重构电流更接近实际电流值,重构电流误差更小,系统控制性能得到提升,验证了该方法的可行性和可靠性。

关键词： 永磁同步电机   直接转矩控制   自耦PID   速度因子   抗扰动鲁棒性  

摘要： 针对永磁同步电机直接转矩控制存在转矩和磁链脉动大、鲁棒性差等问题,根据自耦PID控制理论提出了自耦PI新型直接转矩控制方法。该方法分别将转速环、磁链环以及转矩环的已知或未知内部动态、外界扰动与模型的不确定性等一切复杂因素定义为3个总扰动,并在转速控制环节引入虚拟控制量来获得q轴虚拟转矩指令,进而将PMSM控制系统等价映射为线性扰动系统,构建了在总扰动激励下的受控误差系统,据此设计了基于速度因子的自耦PI控制器。仿真实验结果表明了自耦PI控制方法具有响应速度快、无超调、无振荡的动态品质与控制精度高、抗干扰能力强的稳态性能。

关键词： 高温粉尘冶金   焦炉机车   变频器   电气故障维护  

摘要： 焦炉机车变频器在高温粉尘的冶金环境中承受极大的挑战,因为这种环境会显著加速电气设备的老化和故障发生。高温可导致变频器组件的热应力增加,而粉尘则可能侵入设备内部,影响电子部件的功能并引发短路。基于此,系统地分析高温粉尘环境对焦炉机车变频器电气性能的影响,并提出一套综合的故障维护方法,包括优化预防性维护、更新故障诊断以及改进维修方法,同时通过实际应用案例验证这些方法的有效性并进行维护效果评估。

关键词： 煤矿   通风机   变频器   变频调速   智能控制  

摘要： 通风系统在煤矿生产中扮演着至关重要的角色。通风机作为通风系统的核心设备,其工作状态直接影响矿井内的气体组成和空气质量,进而影响工人的健康和安全。因此,提高通风机的调速控制精度和效率对于提升煤矿生产水平具有重要意义。对智能变频调速控制在通风机中的应用进行了研究。

关键词： IGBT高效整流技术   轨道交通   电源  

摘要： 电源是轨道交通通信系统的重要组成部分,其稳定性和可靠性直接关系到整个轨道交通系统的运行质量。因而,为满足现代轨道交通系统对高效、稳定、可靠通信电源的需求,采用先进的电源控制技术尤为重要。绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)是一种混合型功率半导体器件,能够提供高效、可靠的能量转换和传输。通过对基于IGBT的高效整流技术在轨道交通通信电源中的应用进行了探究,希望能够为有关专业人员提供参考。

关键词： 模型预测控制   线性离散系统   约束系统   数据驱动   最优控制   稳定性分析  

摘要： 针对模型参数未知的线性离散系统,提出一种数据驱动的双模模型预测控制方法,无需预先对系统进行建模,能够实现在约束条件下对目标设定点的最优跟踪控制.首先,根据有限的系统历史运行数据预测系统未来一段时间的运行轨迹,并在代价函数中加入实时优化的人工平衡点,通过在线求解滚动优化问题来获得控制输入,进而平稳地驱动系统进入一个控制不变集内;然后,在控制不变集内,基于系统历史运行数据,采用策略迭代的方法求解动态反馈控制器,同时可得到静态前馈控制器,实现驱动系统收敛至平衡点的局部最优跟踪控制;最后,验证所提出方法的稳定性,并将其应用于一个线性化的四容水箱系统.实验结果表明,所提出方法有效可行,具有更小的超调量和更好的收敛性能.