【摘 要】
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绝缘系统作为电机安全运行的核心部分,对于电机的使用寿命有着决定性作用。据统计,大约有1/3的电机安全事故是由电机绝缘系统损坏所引发的。为保障高压电机安全运行,文中结合数据驱动技术、嵌入式技术、计算机技术、通信技术等设计并研发了一款高压电机安全运行在线监测系统。首先,结合机械、热、环境、电气等复合应力对10k V高压电机定子绕组绝缘系统的影响,搭建了绝缘寿命老化模型并进行了试验,得出绝缘材料在不同老
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绝缘系统作为电机安全运行的核心部分,对于电机的使用寿命有着决定性作用。据统计,大约有1/3的电机安全事故是由电机绝缘系统损坏所引发的。为保障高压电机安全运行,文中结合数据驱动技术、嵌入式技术、计算机技术、通信技术等设计并研发了一款高压电机安全运行在线监测系统。首先,结合机械、热、环境、电气等复合应力对10k V高压电机定子绕组绝缘系统的影响,搭建了绝缘寿命老化模型并进行了试验,得出绝缘材料在不同老化程度下的非破坏性参数。其次,以LSTM神经网络作为基本预测模型对高压电机绝缘寿命进行评估,分析了循环神经网络中的梯度消失与梯度爆炸的原因。通过对比各参数与剩余击穿电压相关度,选择以绝缘电阻、介质损耗增量、电容增量、局部放电相位图谱统计参量偏斜度作为输入,剩余击穿电压作为输出,根据IEC电机寿命评估方法进行寿命预测。为提高预测结果的准确性,通过粒子群优化算法（PSO）对神经元个数、时间步长、学习率等参数进行优化,与RBFNN神经网络方法作对比,预测结果的准确性更高。最后,以DSP作为下位机处理系统,根据系统参量要求,选择了振动传感器、温度传感器、以及高频电流传感器作为信号采集模块,并设计了相应的信号调理电路,同时设计了可自动调节量程的双支路绝缘电阻检测仪,并为其设计高频高压电源、限流保护装置。应用C#语言搭建了上位机人机交互界面,实现对硬件设备的在线监测。通过对系统整体性测试,证明该系统从硬件到软件功能完善,具有实时性、准确性及其高效性,有极高的工程实用价值。
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