基于SOC的高壓變頻器輸出信號(hào)采集及故障檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步，變頻調(diào)速技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用，由于高壓變頻器的故障所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失也引起了人們的高度重視。由于高壓變頻器的故障種類繁多而且復(fù)雜。使用傳統(tǒng)的傅立葉變換將故障信息由時(shí)域變換到頻率域，再利用幅度譜和相位譜的特征來(lái)檢測(cè)故障信息已經(jīng)很難完成一個(gè)智能的故障檢測(cè)系統(tǒng)的任務(wù)了。雖然對(duì)高壓變頻器還有沃爾什變換和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)算法，但是由于高壓變頻器本身的故障特征，僅僅使用傳統(tǒng)的CPU來(lái)完成一個(gè)高壓變頻器的故障檢測(cè)系統(tǒng)，不僅任

2、務(wù)量大，而且在任務(wù)的實(shí)時(shí)性會(huì)有所欠缺。
　　對(duì)于變頻器而言，其主要電路是逆變電路部分，所以本文主要是針對(duì)串聯(lián)多電平高壓變頻器的逆變電路的故障信息的檢測(cè)。
　　本文完成了基于SOC的高壓變頻器輸出信號(hào)采集系統(tǒng)，借助于FPGA的數(shù)據(jù)并行處理的特性，在完成對(duì)高壓變頻器輸出信號(hào)采集，和后期對(duì)研究算的硬件實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)性有了一定的保證。本文完成的工作包括在Matlab平臺(tái)上搭建串聯(lián)多電平高壓變頻器逆變電路的Simulink仿真模型，算法研

3、究方面，采用了一維多尺度小波變換將高壓變頻器的三相電流和三相電壓信號(hào)進(jìn)行了小波分解，通過(guò)分析變換后的電壓和電流信號(hào)的低頻能量和高頻能量來(lái)分析故障單元的所在位置;編寫Matlab程序，驗(yàn)證了算法的可行性;完成了對(duì)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，和故障檢測(cè)算法的研究。
　　本文以Xilinx的XC7Z020為核心處理器，設(shè)計(jì)了基于SOC的高壓變頻器輸出信號(hào)采集的硬件系統(tǒng)，主要包括電源管理電路、信號(hào)調(diào)理電路，模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，信號(hào)的處理電路