【摘 要】
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无线电能传输(WPT)技术以磁场、电场、微波等为传输介质,实现电能的无线传输,也称之为非接触电能传输技术。其作为一种安全、灵活、便捷的电能传输与电源供给技术,可广泛应用于电气化交通工具(电动车、地铁、高铁等)、家电与电子消费工具(手机、平板电脑、电动剃须刀等)、移动机器人及许多移动生产机构(移动工厂吊装设备、运载装备等),特别适合于水下、煤矿等环境工作的电气装备。作为一种电源供给技术,稳定性、可靠
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无线电能传输(WPT)技术以磁场、电场、微波等为传输介质,实现电能的无线传输,也称之为非接触电能传输技术。其作为一种安全、灵活、便捷的电能传输与电源供给技术,可广泛应用于电气化交通工具(电动车、地铁、高铁等)、家电与电子消费工具(手机、平板电脑、电动剃须刀等)、移动机器人及许多移动生产机构(移动工厂吊装设备、运载装备等),特别适合于水下、煤矿等环境工作的电气装备。作为一种电源供给技术,稳定性、可靠性成为衡量一个WPT系统是否能应用到实际设备中的重要指标。但由于WPT系统包含电能变换与控制、电磁耦合机构、输出变换与控制、运行控制系统等多个不同属性和特点的环节,其故障诊断具有较大难度。目前,WPT系统还没有发展出成熟、完善的故障诊断技术。电力电子器件组成了无线电能传输系统的主体,可以考虑从已有的且应用成熟的电力电子故障诊断原理出发,发展出WPT系统故障诊断技术。WPT系统故障诊断也可以从故障测试、故障特征提取、故障辨识这三方面进行探索与研究。本文针对基于磁场耦合原理的WPT系统(M-WPT),主要研究该系统故障诊断技术,实现了基于SVM的WPT系统故障诊断。建立了LCC-S型WPT系统故障状态表,确定了系统器件容差,严格界定故障的发生;利用仿真软件PSpice进行LCC-S型WPT系统电路仿真和故障状态仿真,获得LCC-S型WPT系统正常工作时输出的电压波形,并在数据采样点采集电流、电压的原始特征信息;运用因子分析的方法对正常工作及故障时系统的电流、电压数据进行特征提取、处理,获取正常工作状态及各种故障状态的有效特征数据;用MATLAB创建LCC-S型WPT系统的SVM故障诊断模型,该诊断模型的输入为正常工作状态及各类故障状态的有效特征数据,对不同的核函数进行仿真对比,采用径向基核函数可获得更高的故障诊断准确率,进一步选取RBF的最优参数,使得故障诊断效果达标;最终结果表明釆用SVM方法的LCC-S型WPT系统故障诊断模型可以获得较好的诊断效果。总之,以SVM为基础建立起来的LCC-S型补偿拓扑的WPT系统故障诊断模型能够有效地对该系统进行故障诊断。
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