【技术实现步骤摘要】
爪极发电机整流电路故障诊断方法、系统、设备及介质
[0001]本专利技术属于电子电路故障诊断的
，具体涉及一种爪极发电机整流电路故障诊断方法、系统、设备及介质。
技术介绍
[0002]爪极发电机是一种同步电机形式，由于具备结构简单、制造成本低廉、运行转速范围宽以及可靠性高等优点，因此当前几乎所有的燃油轿车均采取爪极发电机作为车载发电机。为了保证功率输出密度，爪极发电机常被设计为在高电磁负荷的情况下工作，其内置整流桥上的单个二极管容易在高温和长时间承压情况下发生断路或短路。这将造成电机发电品质下降，甚至增加电机发生共振的可能性，因此及时对电路故障进行诊断和排除是必要的。
[0003]二极管发生故障会改变相电流的幅值和相位，相电流直接作用于定子电枢，引起气隙磁场的变化，进而改变爪极发电机的电磁力，最终影响到电机的电磁振动与噪声。
[0004]当前，专门涉及车载电机二极管整流电路故障诊断的文献或专利较少。而针对三相全桥整流电路的故障诊断，通常采用直接测量法或“建模
‑
查表”法。前者通过拆解发...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.爪极发电机整流电路故障诊断方法，其特征在于，包括下述步骤：S1、根据待测爪极发电机的机械参数以及运作转速，利用解析法获取待测爪极发电机的理论电磁力空间阶次和频率信息；S2、采集待测测爪极发电机整机散逸至空气声场中的噪声时域信号；S3、对采集到的噪声时域信号进行一维快速傅里叶变换处理，获取待测电机的噪声频率谱；S4、对于步骤S3中获得的噪声频谱，识别其噪声幅度最大的谐波频率，并与S1解析计算的结果进行对比，若二者峰值噪声谐波的频次不同，则认为发生单管故障，继续进行S5
‑
S7步操作，反之，认为待测爪极发电机整流电路未发生单管故障；S5、获取爪极发电机的额定输出电流I
d0
，并检测爪极发电机整流电路直流输出端的输出电流I
d
；S6、若I
d
相比额定输出电流I
d0
削弱幅度在10％以内，则认为发生单管开路故障；S7、若I
d
相比额定输出电流I
d0
削弱幅度超过10％，则认为发生单管短路故障。2.根据权利要求1所述爪极发电机整流电路故障诊断方法，其特征在于，步骤S1中，所述解析法通过对爪极发电机负载时定子和转子磁势进行傅里叶分解并考虑定转子的开槽效应后，利用磁场条件下的欧姆定律求得气隙合成磁场；最后根据麦克斯韦应力张量方程计算电磁力，忽略其时不变成分和次要时变成分后，读取其频率信息。3.根据权利要求2所述爪极发电机整流电路故障诊断方法，其特征在于，所述解析法具体为：S11、计算不考虑漏磁和磁饱和情况下的爪极发电机的径向气隙合成磁场B
r
(θ,t,z)，B
r
(θ,t,z)＝B
a
(θ,t,z)+B
f
(θ,t,z)；其中，B
a
(θ,t,z)为定子电枢反应磁场,B
f
(θ,t,z)为转子励磁磁场；S12、再利用麦克斯韦张量法，计算径向电磁力P
r
，有其中，μ0为空气磁导率；S13、计算主振力波的空间阶次和频率信息。4.根据权利要求3所述爪极发电机整流电路故障诊断方法，其特征在于，步骤S11中，由于整流电路故障对转子励磁磁场无直接影响，因此只有定子电枢反应磁场B
a
(θ,t,z)对整流电路故障有影响，B
a
(θ,t,z)的计算公式如下：(θ,t,z)的计算公式如下：其中，B
a
(θ,t,z)和气隙合成磁导∧(θ,t,z)均是关于时间t、电机周向位置θ和轴向位置z的函数，m为相数，N为每个定子槽中的绕组匝数，I
m
为电枢相电流幅值，为电流初始相位角，ω
e
＝pf
r
为电流基频电角速度，ν为定子电枢磁动势谐波次数，i为定子电流谐波次数，p
为极对数，f
r
为电机转速。5.根据权利要求3所述爪极发电机整流电路故障诊断方法，其特征在于，步骤S13中，空间阶次为0的电磁力谐波构成主要振动因素，因此，令空间阶次为0，获得约束条件，求解频率的表达式，取频率非零且最低的0阶电磁力作为主振电磁力波；阅读电机铭牌或电机生产厂家配发的电机参数说明表获取爪极发电机的相数m、绕组匝数N，电枢电流幅值Im，极对数p，读取汽车转速仪表盘可获得电机当前转速fr，根据上述机械参数和电机转速，获得爪极发电机主要径向电磁力的空间阶次和频率信息。6.根据权利要求1所述爪极发电机整流电路故障诊断方法，其特征在于，步骤S2具体为：S21、在待测爪极发电机近场5
‑
10cm处固定声级计；S22、取下声级计前置放大器头部的保护罩，并将传声器装配至前置放大器端部；S23、为声级计安装电池，拨开开关验证其是否出现欠压告警，如有，更换电池；S24、为声级计选择A...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴双龙，严翔宇，王海林，齐龙，陈钊国，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。