CN108226736A - 旋转二极管故障探测 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及旋转二极管故障探测。具体而言,提供了用于探测二极管故障的系统和方法。在一种示例实施方式中,一种用于确定与飞行器中的电气机器相关联的旋转整流器中的二极管故障状况的方法,包括:通过一个或多个处理器获得与旋转整流器的二极管相关联的信号;通过该一个或多个处理器确定所关注的频率;通过该一个或多个处理器从信号分离所关注的频率,以生成分离信号;通过该一个或多个处理器确定分离的所关注的频率的幅度;以及通过该一个或多个处理器基于确定的幅度来确定二极管故障状况。
Description
优先权声明
本申请请求享有2016年12月16日提交的题目为“ROTATING DIODE FAULT DETECTION”的美国临时专利申请第62/435285号的优选权的利益,其通过引用被并入本文中用于所有目的。
技术领域
本主题大体上涉及探测与被包括为飞行器或其他航空运载器的电气功率系统的一部分的旋转整流器中的二极管相关联的故障状况。
背景技术
飞行器可包括多个构件。飞行器可包括电气功率系统,以用于生成用于包括为飞行器的一部分的各种负载的电气功率。一些电气功率系统可包括电气机器,诸如电气马达和/或电气发电机(用于生成电)。在飞行器工业中,经常找到马达-发电机组合,其中马达用于为发电机供以功率,且取决于构造马达还可用作发电机。不考虑构造,发电机通常包括具有主绕组的转子,其由旋转源驱动以旋转,诸如电气或机械机器,其对于一些飞行器而言可为燃气涡轮发动机。在一些应用中,发电机初始生成交流(AC),其被整流以生成直流(DC)以用于飞行器上的DC构件。
一些电气机器包括两级:励磁机和主机。各个级从机器的机械旋转抽取更多功率。为了运行,励磁机在其定子上需要励磁电流以在其转子上产生更多电流。相似地,主机在其转子上需要励磁电流以在其定子上产生更多电流。来自励磁机的电流将电流提供到主机中。因为来自励磁机的转子的电流是AC,但到主机的转子中的励磁电流必须为DC,故需要整流器以将AC电流转换成DC电流。然而,因为该整流器在电气机器的旋转部分上,故大体上非常难以监测其二极管发生了什么。因此,存在探测与旋转整流器的一个或多个二极管相关联的故障状况的需要。
发明内容
本公开的实施例的方面和优点将在以下描述中部分地阐释,或可从描述中学习到,或可通过实践实施例而学习到。
本公开的一个示例方面针对一种用于确定与飞行器中的电气机器相关联的旋转整流器中的二极管故障状况的方法。该方法包括:通过一个或多个处理器获得与旋转整流器的二极管相关联的信号;通过该一个或多个处理器确定所关注的频率;通过该一个或多个处理器从信号分离所关注的频率,以生成分离信号;通过该一个或多个处理器确定分离的所关注的频率的幅度;以及通过该一个或多个处理器基于确定的幅度来确定二极管故障状况。
本公开的另一个示例方面针对一种用于确定与飞行器中的电气机器相关联的旋转整流器中的二极管故障状况的系统。该系统可包括一个或多个存储器装置以及一个或多个处理器。该一个或多个处理器可构造成获得与旋转整流器的二极管相关联的信号。该一个或多个处理器还可构造成获得所关注的频率,且从信号分离所关注的频率,以生成分离信号。该一个或多个处理器还可构造成确定分离的所关注的频率的幅度。该一个或多个处理器还可构造成基于确定的幅度来确定二极管故障状况。
本公开的又另一个示例方面针对一种包括电气机器和旋转整流器的航空运载器。旋转整流器可与电气机器相关联。航空运载器可包括用于确定与电气机器相关联的旋转整流器中的二极管故障状况的系统。
本公开的其他示例方面针对用于探测二极管故障的系统、方法、飞行器、装置、非暂时性计算机可读介质。本公开的这些示例方面可进行改型和修改。
参照以下描述和所附权利要求,各种实施例的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。包含在本说明书中且形成本说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例,且与描述一起用于论述相关的原理。
技术方案1. 一种用于确定与飞行器中的电气机器相关联的旋转整流器中的二极管故障状况的方法,包括:
通过一个或多个处理器获得与旋转整流器的二极管相关联的信号;
通过所述一个或多个处理器确定所关注的频率;
通过所述一个或多个处理器从所述信号分离所关注的频率,以生成分离信号;
通过所述一个或多个处理器确定分离的所关注的频率的幅度;以及
通过所述一个或多个处理器基于确定的幅度来确定二极管故障状况。
技术方案2. 根据技术方案1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,通过所述一个或多个处理器传输指示二极管故障状况的信号。
技术方案3. 根据技术方案2所述的方法,其特征在于,响应于确定二极管故障状况,所述一个或多个处理器还构造成生成与替换所述二极管相关联的控制动作。
技术方案4. 根据技术方案1所述的方法,其特征在于,所述信号与励磁机励磁绕组电流传感器相关联。
技术方案5. 根据技术方案1所述的方法,其特征在于,所关注的频率可至少部分地基于与所述电气机器的励磁机相关联的极对的数目和轴速度来确定。
技术方案6. 根据技术方案1所述的方法,其特征在于,通过所述一个或多个处理器从所述信号分离所关注的频率包括:引起所述信号经过伪Park变换,其中,所述伪Park变换的参照频率等于所述所关注的频率。
技术方案7. 根据技术方案1所述的方法,其特征在于,通过所述一个或多个处理器从所述信号分离所关注的频率包括:引起所述信号经过锁相环路,其中,所述锁相环路锁定至所述所关注的频率。
技术方案8. 根据技术方案1所述的方法,其特征在于,通过所述一个或多个处理器从所述信号分离所关注的频率还包括:引起所述信号经过傅里叶级数积分,其中,所述傅里叶级数积分设定在所关注的频率。
技术方案9. 根据技术方案4所述的方法,其特征在于,通过所述一个或多个处理器从所述信号分离所关注的探测的频率还包括:引起所述信号经过带通滤波器,其中,所述带通滤波器针对所述所关注的频率。
技术方案10. 根据技术方案1所述的方法,其特征在于,在所述分离信号的幅度超过第一阀值时,确定二极管故障状况是短路二极管。
技术方案11. 根据技术方案10所述的方法,其特征在于,在所述分离信号的幅度保持在第二阀值之上而不超过所述第一阀值达一定时间段时,确定二极管故障状况是开路二极管,所述第二阀值小于所述第一阀值。
技术方案12. 一种用于确定与飞行器中的电气机器相关联的旋转整流器中的二极管故障状况的系统,包括:
一个或多个存储器装置;以及
一个或多个处理器,其构造成:
获得与旋转整流器的二极管相关联的信号;
确定所关注的频率;
从所述信号分离所关注的频率,以生成分离信号;
确定分离的所关注的频率的幅度;和
基于确定的幅度来确定二极管故障状况。
技术方案13. 根据技术方案12所述的系统,其特征在于,所述一个或多个处理器还构造成传输指示确定的二极管故障的信号。
技术方案14. 根据技术方案12所述的系统,其特征在于,响应于确定二极管故障状况,所述一个或多个处理器还构造成生成与替换所述二极管相关联的控制动作。
技术方案15. 根据技术方案12所述的系统,其特征在于,所述信号与主机电枢电压传感器相关联。
技术方案16. 根据技术方案12所述的系统,其特征在于,所关注的频率可至少部分地基于与所述电气机器的励磁机相关联的极对的数目和轴速度来确定。
技术方案17. 根据技术方案12所述的系统,其特征在于,所述一个或多个处理器还构造成引起所述信号经过伪Park变换,其中,所述伪Park变换的参照频率等于所关注的频率。
技术方案18. 根据技术方案12所述的系统,其特征在于,所述一个或多个处理器还构造成引起所述信号经过锁相环路,其中,所述锁相环路锁定至所关注的频率。
技术方案19. 根据技术方案12所述的系统,其特征在于,所述一个或多个处理器还构造成引起所述信号经过傅里叶级数积分,其中,所述傅里叶级数积分设定在所关注的频率。
技术方案20. 根据技术方案12所述的系统,其特征在于,所述一个或多个处理器还构造成引起所述信号经过带通滤波器,其中,所述带通滤波器针对所关注的频率。
附图说明
针对本领域的普通技术人员对实施例的详细讨论参照附图在说明书中阐释,在附图中:
图1绘出了根据本公开的示例实施例的示例飞行器;
图2绘出了根据本公开的示例实施例的电气机器的横截面视图;
图3绘出了根据本公开的示例实施例的整流器组件;
图4绘出了根据本公开的示例实施例的整流器组件的分解视图;
图5绘出了根据本公开的示例实施例的示例方法的流程图;且
图6绘出了用于实施根据本公开的示例实施例的一个或多个方面的计算系统。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施例,其一个或多个示例在附图中示出。各个示例借助于论述本发明来提供,而非本发明的限制。事实上,对于本领域技术人员来说将显而易见的是,可在本发明中可进行各种修改和改型,而不脱离本发明原范围和精神。例如,作为一个实施例的部分而示出或描述的特征可与另一个实施例一起使用,以产生又一个实施例。因此,其意在本发明覆盖落入到所附权利要求及其等同方案的范围内的这些修改和改型。
如在本说明书和所附权利要求中使用,单数形式“一个”、“一种”、和“该”包括复数指示物,除非上下文另外清楚地指出。结合数值使用用语“大约”指在所述量的25%内。
本公开的示例方面针对确定与二极管相关联的二极管故障状况,该二极管包括为在与飞行器相关联的电气功率系统中使用的旋转整流器的一部分。当二极管故障状况发生时,故障二极管可产生与相关联的旋转轴的速度成比例的频率下的显著波纹(ripple)。例如,如果与同步发电机相关联的旋转整流器中的三个二极管中的一个二极管失效,则在励磁电流上可出现波纹,其频率是轴速度和发电机的励磁机的极对的数目的乘积。该频率可称为所关注的频率。
任何数目的方法可用于监测和/或分离所关注的频率下的信号。例如,针对所关注的频率的带通滤波器,以与所关注的频率相等的参照频率的伪Park变换,锁定至所关注的频率的锁相环路,就在所关注的频率下的傅里叶级数积分。可不需要完整快速傅里叶变换(FFT)分析来分离所关注的频率。
可确定所关注的频率的幅度。当该幅度超过第一(较高)阀值,则可确定短路二极管为故障状况。当该幅度超过第二(较低)阀值达给定量时间而不超过第一阀值,则可确定开路二极管为故障状况。阀值的指定“第一”和“第二”不指示超过阀值的顺序。如上述详细所述,在超过第一阀值之前,可超过第二阀值。指示确定的故障状况的信号可传输至用户或装置(例如,飞行器专家、技术人员、控制器等)。
本文描述的系统和方法可提供多种技术效果和利益。例如,通过使用所关注的频率来探测二极管故障,可在除典型存在于飞行器电气功率系统中的那些传感器之外不需要额外传感器的情况下探测二极管故障。结果,该方法和系统可允许在不添加更复杂、昂贵的硬件的情况下探测二极管故障状况。例如,该方法和系统可在信号内探测所关注的频率,从该信号分离探测的所关注的频率,确定分离的所关注的频率的幅度,基于确定的幅度来确定二极管故障状况,以及传输指示确定的二极管故障状况的信号。这可允许飞行器诊断计算系统在出现二极管故障时节约资源,例如,通过不需要完整FFT来识别二极管故障状况。因此,飞行器可节省计算资源,其可另外用于协调其他运载器维护措施。因此,飞行器的所节约的处理和存储资源可消耗在飞行器的更关键、核心的功能。
图1绘出了根据本公开的示例实施例的示例飞行器100。飞行器100可包括控制系统102,诸如图6中描述的控制系统600。飞行器100可包括电气功率系统200。电气功率系统200可用于为飞行器100上一个或多个负载供以功率。
在一些实施例中,电气功率系统200可包括可用于生成功率的一个或多个电气机器210。电气机器(多个)210可包括旋转整流器。旋转整流器可包括多个二极管。本公开的示例方面针对探测与旋转整流器中的多个二极管相关联的故障状况。
具有旋转整流器的一个示例电气机器组件210为了示例目的而在图2-4中示出。使用本文提供的公开的本领域的普通技术人员将理解,本文公开的示例方面可结合任何适合的电气机器和旋转整流器组件使用,而不脱离本公开的范围。
图2示意性地示出电气机器组件210,其包括具有励磁机转子14和励磁机定子16的第一机器12(例如,励磁机),以及具有主机机器转子20和主机机器定子22的第二机器18(例如,主机机器)。电气机器组件210还示出为包括永磁发电机(PMG)19,其具有PMG转子21和PMG定子23。至少一个功率连接设在电气机器组件210的外部上,以将电气功率转移至电气机器组件210以及从电气机器组件210转移电气功率。功率由示出为电气功率电缆34的该功率连接传输至电气负载,且可提供成三相输出,其中接地基准来自电气机器组件210。
电气机器组件210还包括热传导可旋转轴24,其机械地联接至轴向旋转源,该轴向旋转源可为围绕公共轴线26的燃气涡轮发动机(未示出)。可旋转轴24由间隔开的轴承28支撑,且包括围绕轴24径向地间隔开的接近口29。励磁机转子14、主机机器转子20和PMG转子21安装至可旋转轴24,以用于相对于定子16、22、23旋转,定子16、22、23可旋转地固定在电气机器组件210内。定子16、22、23可安装至电气机器组件210的壳体部分的任何适合部分。
可旋转轴24还包括用于包围整流器组件27的至少一个中空部分,可旋转轴24还包括套筒或轴管30,其构思成非传导的且还封装整流器子组件32。轴管30可旋转地联接成与可旋转轴24和整流器子组件32共同旋转,且将整流器子组件32与可旋转轴24电气绝缘。预想的是,轴管30可包括任何适合的非传导材料。
励磁机转子14借助于导体36(示意性地示出为虚线)电气地连接至整流器子组件32。此外,整流器子组件32借助于导体36电气地连接至主机机器转子20的主绕组38。PMG定子23也可借助于导体36电气地连接至励磁机定子16。
现在转到图3,将描述轴管30和整流器子组件32的细节。轴管30具有大致柱状结构,其具有限定内部41的内表面39、外表面43、相对的开放端部,且还可包括在轴管30的端部附近径向地间隔开的四个安装连接器开口40。轴管30还示出为具有可选接近口42,其一些可径向地对准以用于接近整流器子组件32的部分。轴管30示出为还包括可选带键凹部、或锚定紧固件开口44、以及在轴管30的轴向端部与安装连接器开口40相对的延伸凸耳92。延伸凸耳92可提供轴管30和/或整流器组件27在可旋转轴24和/或电气机器组件210内的适当轴向间距,使得轴管30不可轴向地过于插入可旋转轴24。在一个示例中,延伸凸耳92可与可旋转轴24径向地键连接或指引,使得轴管30仅在适当地与可旋转轴24对准时可完全插入。
整流器子组件32包括轴向地延伸的传导框架,示出为梯结构48,其具有经由至少一个传导二极管座68电气联接至彼此的至少两个伸长侧元件50。整流器子组件32还包括示出为围绕整流器子组件32轴线径向地间隔开的多个传导总线条52、54,其图示为单个弹性传导DC总线条52和三个传导可卷输出AC总线条54。如本文使用,描述DC总线条52的用语“弹性”指总线条52的至少一部分构造成将总线条52向外偏置至所示的不弯的位置。以另一种方式来说,DC总线条52在折曲时将朝所示的未折曲位置偏置回来。类似地,用于描述输出AC总线条54用语“可卷”使得它们可如需要容易地改变、弯曲或移动,且可由非弹性线或其他适合的传导材料组成。
梯结构48还包括成组轴向间隔开、向前偏置的二极管56,其将至少一个AC总线条54电气联接至梯结构48。梯结构48还电气联接至DC总线条52。梯结构48可由任何适合的传导材料制成,例如铝。
图4是整流器子组件的分解透视图。如所示,梯结构48还包括轴向间隔开且轴向地面对的传导二极管座68,其电气联接侧元件50,其中各个座68还包括轴向地相对的第一节段面62和第二节段面64、以及可延伸穿过座68的开口66。在一个示例中,各个座68的第一节段面62可操作和/或构造成用于容纳二极管56。
各个二极管56还包括阳极端子70和阴极端子72,其构造成沿二极管56的方向偏置,其中,各个端子70、72可以可构造方式联接于任何传导表面联接件或适合的传导机械或非机械紧固件。在所示示例中,二极管56示出为具有:阳极端子70,其构造成容纳机械紧固件,诸如带螺纹螺杆74;以及阴极端子72,其构造成包括可由螺杆基座76容纳的带螺纹螺杆。
整流器子组件32还可包括至少一个非传导分离节段78,其具有至少一个径向地间隔开的引导通道,诸如安装连接器80,且构造成放置在二极管座68的第二节段面64附近。以此意义,分离节段78可由二极管座68支撑在二极管56对面。安装连接器80还可由约束元件(示出为半圆形约束臂82)限定,其构造成使得沿分离节段78轴向地延伸的AC总线条54可通过容纳安装连接器80安装。预想的是,安装连接器80可提供与AC总线条54的适合安装联接,其中,安装防止例如由总线条54相对于安装连接器80的振动或略微移动对总线条54的损害。在所示示例中,分离节段78还可包括开口66,在大小、形状和放置上与对应相邻的二极管座68的开口66类似。
当整流器子组件32组装时,各个AC总线条54可通过例如带螺纹螺杆74与二极管56的阳极端子70电气联接。二极管56还经由阴极端子72电气地联接至二极管座68的第一节段面62。在所示示例中,阴极端子72的带螺纹延伸部可穿过二极管座68的开口66容纳,且还穿过分离节段78的开口66容纳,其中,阴极端子72的带螺纹延伸部可例如由螺纹基座76有压缩力地固定。如所示,将AC总线条54和二极管56最接近梯结构48的总线条52、54端部的组装在除了将端子72电气联接至梯结构48之外可还包括,将二极管56的阴极端子72电气联接至DC总线条52,例如,通过穿过DC总线条52的对应开口66容纳端子72的带螺纹延伸部。在该情况下,梯结构48和/或二极管座68可按某一构造键连接至DC总线条52。备选地,DC总线条52可在另一安装点电气联接至梯结构48。预想用于组装上文提到的构件的备选固定方法和/或装置。
此外,当整流器子组件32组装时,AC总线条54沿整流器子组件32轴向地延伸,使得二极管56可通过分离节段78的安装连接器80而与梯结构48和/或其他二极管56电气分离。尽管示出了大致圆形二极管56、二极管座68和分离节段78,但可预想备选形状。例如,圆形或备选形状可包括凹槽或额外开口,以允许冷却剂和/或油穿过整流器子组件32的内部或围绕整流器子组件32穿过。
此外,如所示,三个AC总线条54容纳励磁机转子14的相应三相AC输出。此外,DC总线条52用于将DC输出传输至第二机器18。AC总线条54和DC总线条52的备选布置和数量基于电气机器组件210的需要和构造来预想。
各个总线条52、54包括第一端部,其具有端子连接器58来借助于导体56将相应的DC总线条52和AC总线条54装固至相应的第一机器12和第二机器18。AC总线条54从第一机器接收输入AC电压,且DC总线条52从整流器子组件32传递输出DC电压。如所示,端子连接器58可整体结合地形成和/或与总线条52、54的第一端部连结。备选地,诸如螺杆的紧固件可提供成辅助将端子连接器58安装至总线条52、54的第一端部。备选地,还可使用非机械紧固件,诸如焊接或粘结。此外,尽管AC总线条54描述为柔性,但预想的是,AC和DC总线条52,54可包括柔性和/或非柔性传导材料的任何组合。
组装的构件48、52、54、56共同地限定轴向延伸的环形整流器结构(限定轴向延伸的内部)。预想构件48、52、54、56的备选放置和构造。
梯结构48还可可选包括组装锚(示出为突起46),其可键连接以与轴管30的对应锚定紧固件开口44相互作用。突起46和锚定紧固件开口44构造成,使得当整流器子组件32插入轴管30内时,突起46径向地键连接以轴向地容纳在紧固件开口44内。此外,端子连接器58和安装连接器开口40构造成,使得当轴管30和整流器子组件32基于对应的突起46和紧固件开口44被组装和键连接时,连接器58由开口40容纳,以提供AC连接器58和第一机器12以及DC连接器58和第二机器18之间的电气联接。
图5绘出了根据本公开的示例实施例的用于探测与旋转整流器中的二极管相关联的二极管故障状况的示例方法400的流程图。图5的方法可例如使用图6的控制系统500来实施。图5绘出了以具体顺序执行的步骤,以用于说明和讨论的目的。使用本文提供的公开的本领域的普通技术人员将理解,本文公开的任何方法的各种步骤可适应、修改、再布置或以各种方式修改而不脱离本公开的范围。
在(402)处,该方法可包括获得与旋转整流器中的二极管相关联的信号。该信号可例如为来自励磁机励磁绕组电流传感器、主机电枢电压传感器、和/或与电气机器相关联整流DC总线电压传感器的信号。由于磁性耦合,电气机器的励磁机和主机之间的旋转电气链接上的故障在主机的电枢和励磁机的场上可为明显的。
在(404)处,该方法可包括确定所关注的频率。所关注的频率可至少部分地基于励磁机的极对数目和轴速度来确定。例如,在一些实施例中,所关注的频率可确定为励磁机的极对数目和轴速度的乘积。
在(406)处,探测的所关注的频率可从信号分离以生成分离信号。从信号分离探测的所关注的频率可包括引起信号经过带通滤波器,其中,带通滤波器针对所关注的频率。从信号分离探测的所关注的频率可包括引起信号经过伪Park变换,其中,伪Park变换的参照频率等于所关注的频率。从信号分离探测的所关注的频率可包括引起信号经过锁相环路,其中,锁相环路锁定至所关注的频率。从信号分离探测的所关注的频率可包括引起信号经过傅里叶级数积分,其中,傅里叶级数积分设定在所关注的频率。在(408)处,可确定分离信号的幅度。
在(410)处,可基于确定的幅度来确定二极管故障状况。基于确定的幅度来确定二极管故障状况可包括,在分离信号的幅度超过第一阀值时,确定二极管故障状况是短路二极管。确定二极管故障状况可包括,在分离信号的幅度保持在第二阀值之上而不超过第一阀值达一定时间段时,确定二极管故障状况是开路二极管。第二阀值可小于第一阀值。对阀值的“第一”和“第二”的指定不指示超过阀值的顺序。如上述详细所述,在超过第一阀值之前,可超过第二阀值。
在(412)处,可传输指示确定的二极管故障状况的信号。指示确定的二极管故障的信号可传输至用于飞行员和/或乘客的输出装置。指示确定的二极管故障的信号可传输至地面系统。信号可传输至控制系统,供控制系统基于信号来采取控制动作。控制动作可与替换二极管相关联。备选地或额外地,控制动作可与更新数据库(以指示二极管有缺陷)相关联。
图6绘出了根据本公开的示例实施例的可用于实施控制系统500或其他系统的示例计算系统的框图。如所示,控制系统500可包括一个或多个计算装置502。该一个或多个计算装置502可包括一个或多个处理器504以及一个或多个存储器装置606。该一个或多个处理器504可包括任何适合的处理装置,诸如微处理器、微控制器、集成电路、逻辑装置或其他适合的处理装置。该一个或多个存储装置506可包括一个或多个计算机可读介质,包括但不限于非暂时性计算机可读介质、RAM、ROM、硬盘驱动器、闪存驱动器或其他存储器驱动器。
该一个或多个存储装置506可储存可由该一个或多个处理器504访问的信息,包括计算机可读指令508,其可由该一个或多个处理器504运行。指令508可为在由该一个或多个处理器504运行时引起该一个或多个处理器504执行操作的任何组的指令。指令508可为以任何适合的编程语言编写或可在硬件中实施的软件。在一些实施例中,指令508可由该一个或多个处理器504运行,以引起该一个或多个处理器504执行操作,诸如用于探测二极管故障的操作,如参照图4描述的那样。
存储装置506还可存储可由处理器504访问的数据510。例如,数据510可包括信号、频率、构件数据、构件速度数据等,如本文描述的那样。数据510可包括一个或多个表、功能、算法、模型、方程等,以用于根据本公开的示例实施例来探测二极管故障。
该一个或多个计算装置502还可包括用于例如与系统的其他构件和/或其他计算装置通信的通信接口512。通信接口512可包括用于与一个或多个网络(包括例如传输器、接收器、端口、控制器、天线或其他适合的构件)对接的任何适合的构件。
控制系统500可从传感器(诸如励磁机励磁绕组电流传感器514和主机电枢电压传感器516)容纳一个或多个信号。该信号可根据本公开的示例方面处理,以根据本公开的示例方面确定与旋转整流器中的二极管相关联的二极管故障状况。
本文讨论的技术参照了基于计算机的系统和采取的动作以及发送至基于计算机的系统和从基于计算机的系统发送的信号。本领域普通技术人员将认识到,基于计算机的系统的内在灵活性允许在构件之间和之中多种可能的构造、组合以及功能性和任务的区分。例如,本文讨论的过程可使用单个计算装置或组合工作的多个计算装置实施。可在单个系统上或跨多个系统分布地实施数据库、存储器、指令和应用。分布的构件可串行或并行操作。
尽管各种实施例的特定特征可在一些附图中示出且在其他附图中未示出,但这仅为了方便。根据本公开的原理,附图的任何特征可与任何其他附图的任何特征组合来参照和/或请求保护。
此书面描述使用示例来公开本公开,包括最佳模式,并且还使任何本领域的技术人员能够实践本公开,包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。本公开可申请专利的范围由权利要求限定,且可包括本领域的技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括不与权利要求的字面语言不同的结构元件,或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构元件,则意在使这些其他示例处于权利要求的范围内。
Claims (10)
1.一种用于确定与飞行器中的电气机器相关联的旋转整流器中的二极管故障状况的方法,包括:
通过一个或多个处理器获得与旋转整流器的二极管相关联的信号;
通过所述一个或多个处理器确定所关注的频率;
通过所述一个或多个处理器从所述信号分离所关注的频率,以生成分离信号;
通过所述一个或多个处理器确定分离的所关注的频率的幅度;以及
通过所述一个或多个处理器基于确定的幅度来确定二极管故障状况。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,通过所述一个或多个处理器传输指示二极管故障状况的信号。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,响应于确定二极管故障状况,所述一个或多个处理器还构造成生成与替换所述二极管相关联的控制动作。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述信号与励磁机励磁绕组电流传感器相关联。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所关注的频率可至少部分地基于与所述电气机器的励磁机相关联的极对的数目和轴速度来确定。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过所述一个或多个处理器从所述信号分离所关注的频率包括:引起所述信号经过伪Park变换,其中,所述伪Park变换的参照频率等于所述所关注的频率。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过所述一个或多个处理器从所述信号分离所关注的频率包括:引起所述信号经过锁相环路,其中,所述锁相环路锁定至所述所关注的频率。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过所述一个或多个处理器从所述信号分离所关注的频率还包括:引起所述信号经过傅里叶级数积分,其中,所述傅里叶级数积分设定在所关注的频率。
9.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,通过所述一个或多个处理器从所述信号分离所关注的探测的频率还包括:引起所述信号经过带通滤波器,其中,所述带通滤波器针对所述所关注的频率。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述分离信号的幅度超过第一阀值时,确定二极管故障状况是短路二极管。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109581174A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-04-05 | 中广核工程有限公司 | 一种核电站动态仿真试验系统和试验方法 |
CN114204828A (zh) * | 2020-08-31 | 2022-03-18 | 通用电气航空系统有限责任公司 | 用于旋转整流器中的二极管的柔性机械支撑系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100026276A1 (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-04 | Northrop Grumman Systems Corporation | Method and Apparatus for Fast Fault Detection |
US20120319722A1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-12-20 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus for alternator stator turn-to-turn short detection |
US20150198655A1 (en) * | 2014-01-16 | 2015-07-16 | Rolls-Royce Plc. | Rectifier diode fault detection in brushless exciters |
-
2017
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100026276A1 (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-04 | Northrop Grumman Systems Corporation | Method and Apparatus for Fast Fault Detection |
US20120319722A1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-12-20 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus for alternator stator turn-to-turn short detection |
US20150198655A1 (en) * | 2014-01-16 | 2015-07-16 | Rolls-Royce Plc. | Rectifier diode fault detection in brushless exciters |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109581174A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-04-05 | 中广核工程有限公司 | 一种核电站动态仿真试验系统和试验方法 |
CN109581174B (zh) * | 2018-11-30 | 2021-05-04 | 中广核工程有限公司 | 一种核电站动态仿真试验系统和试验方法 |
CN114204828A (zh) * | 2020-08-31 | 2022-03-18 | 通用电气航空系统有限责任公司 | 用于旋转整流器中的二极管的柔性机械支撑系统 |
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