面向永磁同步电机系统旋转不平衡故障的在线诊断及区分方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    52007090
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    16.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0703.电机及其系统
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2020
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2021-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Rotor eccentricity, permanent magnet partial demagnetization and shaft misalignment are the principal rotational imbalance faults of permanent magnet synchronous motor systems, which seriously endanger the safety of system operation. The industry urgently needs the transition of online diagnostic technologies for such faults. However, the transition is confronted with difficulties due to similar fault characteristics of the rotational imbalance faults. At present, very few methods are capable of accurate discrimination while their demanding application prerequisites are the bottleneck during the transition. Aiming at this problem, this project studies the online diagnosing and distinguishing approaches for the rotational imbalance faults of permanent magnet synchronous motor system. Above all, mathematical models for online monitoring of the rotor imbalance faults will be constructed. The fundamental stator inductances with their mathematical transforms are utilized as the mutual fault indicators for eccentricity and partial demagnetization. Afterwards, fault state observers based on the constructed models will be designed and the online diagnosis and discrimination of rotor imbalance faults are realized. At the end of the project, the distinction between the misalignment and the rotor imbalances is studied to meet the needs of industrial sites. This part of research is conducted on the system model and the stator current modulation. The goal of this project is to provide accurate and reliable diagnostic approaches for the rotational imbalance faults of the entire permanent magnet machine system and hence improve the overall reliability of the electrified system.
转子偏心、永磁体局部失磁和轴不对中是永磁同步电机系统的主要旋转不平衡故障,严重危害系统运行安全,工业界迫切需要此类故障的在线诊断技术的产品化。然而,旋转不平衡故障的故障表征相似,为在线诊断带来困难,目前少数具备准确区分能力的方法附加应用条件苛刻,成为现有技术转化的瓶颈。针对该问题,本项目研究永磁同步电机系统旋转不平衡故障的在线诊断及区分方法。本项目首先构建用于在线监测的永磁同步电机转子故障数学模型,以基波定子电感及其数学变换作为转子偏心和永磁体局部失磁的共同故障指标。然后本项目根据在线监测数学模型,研究设计故障状态观测器,实现转子不平衡故障的在线诊断和区分。最后,本项目根据工业现场需求,从电机系统模型和定子电流调制两方面,研究轴不对中故障和转子不平衡故障的区分。本项目旨在为整个永磁电机系统提供准确和可靠的旋转不平衡故障诊断方法,提升电气化系统的整体可靠性。

结项摘要

转子偏心、永磁体局部失磁和轴不对中是永磁同步电机系统的主要旋转不平衡故障,严重危害系统运行安全,工业界迫切需要此类故障的在线诊断技术的产品化。然而,旋转不平衡故障的故障表征相似,为在线诊断带来困难,目前少数具备准确区分能力的方法附加应用条件苛刻,成为现有技术转化的瓶颈。针对该问题,本项目首先构建用于在线监测的永磁同步电机转子故障数学模型,以基波定子电感及其数学变换作为转子偏心和永磁体局部失磁的共同故障指标。然后本项目根据在线监测数学模型,研究设计故障状态观测器,实现转子偏心的在线诊断,但是实验效果没有仿真理想。最后,本项目根据工业现场需求,研究了基于电信号和振动信号结合的转子偏心和轴不对故障联合诊断。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A Review of Modeling and Diagnostic Techniques for Eccentricity Fault in Electric Machines
电机偏心故障建模与诊断技术综述
  • DOI:
    10.3390/en14144296
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Energies
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Zijian Liu;Pinjia Zhang;Shan He;Jin Huang
  • 通讯作者:
    Jin Huang
Research on design method of metamaterial sound field control barrier based on transformer vibration and noise
基于变压器振动与噪声的超材料声场控制屏障设计方法研究
  • DOI:
    10.1016/j.egyr.2022.08.154
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Elsevier
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhao Xinzhe;Zhibin Shuai;Yifeng Zhang;Zijian Liu
  • 通讯作者:
    Zijian Liu

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其他文献

土质边坡归一化变形量失稳判据研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    长江科学院院报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张坤勇;杜伟;李广山;钟思成;刘子剑
  • 通讯作者:
    刘子剑

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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