CN111682703A - 用于无刷励磁系统的旋转二极管状态监测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及核电站发电机及其辅助系统技术领域，提供一种用于无刷励磁系统的旋转二极管状态监测系统和方法，包括两组监测传感器、MARK键槽监测探头和状态监测装置。两组监测传感器分别监测旋转整流器中正极整流环和负极整流环旋转二极管以获取两组二极管状态信号。MARK键槽监测探头监测转子位置信息以获取键相信号。状态监测装置依据二极管状态信号和键相信号来判断无刷励磁系统中每个旋转二极管的故障状态和与MARK键槽的相对位置信息。由于转子的MARK键槽位置与无刷励磁系统中的旋转二极管的位置都相对固定，通过监测MARK键槽位置信号来同步每个旋转二极管的位置，以实现在线监测旋转二极管的故障信息，并能够确认故障旋转二极管相对转子MARK键槽的位置信息。

Description

用于无刷励磁系统的旋转二极管状态监测系统和方法

技术领域

本发明涉及核电站发电机及其辅助系统技术领域，具体涉及一种用于无刷励磁系统的旋转二极管状态监测系统和方法。

背景技术

在大容量发电机组领域，随着发电机单击容量的增大，转子电流大大增加，有刷励磁系统的转子滑环需要通过大电流，会引起严重的发热问题和电刷磨损问题，从而使滑环成为系统中的薄弱环节。无刷励磁机的电枢与发电机的转子同轴旋转，同样装在发电机轴上的旋转二极管整流将励磁机电枢绕组内的交流电转变为直流电输出，实现对发电机的励磁，非常适用于大容量机组，无刷励磁方式取消了静止励磁方式中的碳刷和滑环等转动接触元件，结构紧凑，不存在滑动接触导致的发热和磨损问题，也消除了碳粉、铜末引起的电机绕组污染问题，可延长绝缘的使用寿命，不易产生火花，在大中型机组或工况环境复杂的中小机组励磁中存在优势。但是由于旋转二极管整流装置处于高速旋转状态，对其电压、电流等电气量不能直接测量，故不能采取常规的直接测量手段对其实现监测，旋转二极管的监测比较困难，该问题一直阻碍着无刷励磁技术的发展，因此如何有效实现对旋转整流器的监测一直是无刷励磁技术发展中必须致力于解决的问题。

发明内容

本申请公开一种用于无刷励磁系统的旋转二极管状态监测系统和方法，已实现对旋转整流器的旋转二极管的在线监测并确定发生故障的旋转二极管的位置信息。

根据第一方面，一种实施例中提供一种用于无刷励磁系统的旋转二极管状态监测系统，包括：

两组监测传感器，设置在所述无刷励磁系统的定子内侧，用于分别监测所述无刷励磁系统的旋转整流器中正极整流环和负极整流环的旋转二极管，以获取二极管状态信号；所述二极管状态信号与所述旋转二极管因所述无刷励磁系统的转子带动所述旋转整流器转动时流经的感应电流相关；每组所述监测传感器包括三个旋转二极管监测传感器,分别到所述转子的轴心距离相同且位于同一个轴心线的垂直截面上；

MARK键槽监测探头，设置在所述定子内侧，用于监测所述转子的MARK键槽，以当所述MARK键槽随所述转子转动经过所述MARK键槽监测探头位置时，所述MARK键槽监测探头输出键相信号；其中，所述MARK键槽与所述旋转整流器中每个所述旋转二极管的位置保不变，并随所述转子同步旋转；

状态监测装置，用于获取每个所述旋转二极管监测传感器发出的所述二极管状态信号和所述MARK键槽监测探头发出的所述键相信号，并依据所述二极管状态信号和所述键相信号判断所述旋转二极管的故障状态和发生故障的所述旋转二极管相对所述MARK键槽的位置关系。

进一步，所述状态监测装置包括信号预处理电路，用于对获取的所述二极管状态信号和所述键相信号进行滤波处理，以消除干扰信号。

进一步，所述状态监测装置包括延迟处理电路，用于分别对每组所述监测传感器发出的所述二极管状态信号进行延迟处理，以每组所述监测传感器中一个所述旋转二极管监测传感器获取的所述二极管状态信号为基准，将另外两个所述旋转二极管监测传感器获取的所述二极管状态信号依据三个所述旋转二极管监测传感器因同一所述旋转二极管获取的所述二极管状态信号的时间进行同步；

所述信号预处理电路还用对所述键相信号进行延迟处理，以同步所述键相信号和参考的所述旋转二极管监测传感器获取的所述二极管状态信号。

进一步，所述状态监测装置包括信号合并电路，用于将延迟处理后的每组所述监测传感器获取的所述二极管状态信号分别与所述键相信号合并为两个二极管监测信号。

进一步，所述状态监测装置还包括判断电路，用于依据两个所述二极管监测信号的波形判断所述旋转二极管的故障状态和发生故障的所述旋转二极管相对所述MARK键槽的位置关系。。

根据第二方面，一种实施例中提供一种用于无刷励磁系统的旋转二极管状态监测方法，包括：

采用三个旋转二极管监测传感器监测所述无刷励磁系统的旋转整流器中一个整流环的旋转二极管，以获取三个二极管状态信号；所述二极管状态信号与所述旋转二极管因所述无刷励磁系统的转子带动所述旋转整流器转动时流经的感应电流相关，三个所述旋转二极管监测传感器分别到所述转子的轴心距离相同且位于同一个轴心线的垂直截面上；

采用MARK键槽监测探头监测所述转子的MARK键槽，以当所述MARK键槽随所述转子转动经过所述MARK键槽监测探头位置时，所述MARK键槽监测探头输出键相信号；其中，所述MARK键槽与所述旋转整流器中每个所述旋转二极管的位置保不变，并随所述转子同步旋转；

依据所述二极管状态信号和所述键相信号判断所述整流环的旋转二极管的故障状态和发生故障的所述旋转二极管相对所述MARK键槽的位置关系。

进一步，所述依据所述二极管状态信号和所述键相信号判断所述整流环的旋转二极管的故障状态和发生故障的所述旋转二极管相对所述MARK键槽的位置关系，包括：

对三个所述二极管状态信号和所述键相信号进行滤波处理，以消除干扰信号。

进一步，还包括：

以一个所述旋转二极管监测传感器获取的所述二极管状态信号为基准，将另外两个所述旋转二极管监测传感器获取的所述二极管状态信号依据三个所述旋转二极管监测传感器因同一所述旋转二极管获取的所述二极管状态信号的时间进行同步；

同步所述键相信号和参考的所述旋转二极管监测传感器获取的所述二极管状态信号。

进一步，还包括：

将延迟处理后的三个所述二极管状态信号与所述键相信号合并为二极管监测信号。

进一步，还包括：

依据所述二极管监测信号的波形判断所述整流环的旋转二极管的故障状态和发生故障的所述旋转二极管相对所述MARK键槽的位置关系。

依据上述实施例的用于无刷励磁系统的旋转二极管状态监测系统和方法，包括两组监测传感器、MARK键槽监测探头和状态监测装置。两组监测传感器分别监测旋转整流器中正极整流环和负极整流环旋转二极管的两组监测传感器，以分别获取两组二极管状态信号。MARK键槽监测探头监测转子的MARK键槽位置信息。状态监测装置依据二极管状态信号和键相信号来判断无刷励磁系统中每个旋转二极管的故障状态和与MARK键槽的相对位置信息。由于转子的MARK键槽位置与无刷励磁系统中每个旋转二极管的位置都相对固定，通过监测MARK键槽位置信号来同步每个旋转二极管的位置，以实现在线监测旋转二极管的故障信息，并能够确认故障旋转二极管相对转子MARK键槽的位置信息。

附图说明

图1为无刷励磁系统的旋转整流器的结构示意图；

图2为一种实施例中用于无刷励磁系统的旋转二极管状态监测系统的结构示意图；

图3为一种实施例中旋转二极管状态监测系统的结构框图；

图4为一种实施例中状态监测装置的结构示意图；

图5为一种实施例中二极管状态信号和键相信号示意图；

图6为一种实施例中二极管状态信号经延迟处理电路同步后的信号波形图；

图7为一种实施例中二极管状态信号和键相信号合并后的波形示意图；

图8为一种实施例中用于无刷励磁系统的旋转二极管状态监测方法的流程示意图；

图9为一种实施例中旋转二极管的故障状态获取方法示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。

请参考图1，为无刷励磁系统的旋转整流器的结构示意图，包括主励磁机电枢、主励磁机交流连接线、发电机励磁绕组、正极整流环11和负极整流环12。其中，正极整流环11包括A相阳极整流电路、B相阳极整流电路和C相阳极整流电路，负极整流环12包括A相阴极整流电路、B相阴极整流电路和C相阴极整流电路。正极整流环和负极整流环的整流电路包括多组二极管组件，每个二极管组件包括一个旋转二极管14和一个氖指示灯15。其中，正极整流环11上设置有MARK键槽13。在现有技术中，旋转整流器的旋转二极管14的常规检测方法主要有三种：

①指示灯频率检测法，通过现场观测每个二极管组件的熔丝发光管（即氖指示灯15）状态以确定旋转二极管的损坏情况，因旋转二极管与熔丝发光管串联，所以可以通过熔丝发光管的发光状态来判别旋转二极管的故障状态，然后熔丝发光管的发光状态还受自身故障状态的影响，因此该检测方法的也不可靠；

②谐波电枢法，根据谐波电枢反应原理，比较旋转二极管元件断相时在励磁绕组中产生的谐波分量与正常时的谐波分量，以确定二极管损坏情况；

③直接探测法，通过设置传感器，以感应流过每个旋转二极管的电流并采用计数的方式来判断是否存在二极管损坏情况。

以上三种方法均存在以下不足：

①无法在线进行故障二极管的定位，即只有旋转二极管断线后停机对所有二极管进行逐一检测才能进行定位；

②无法提前发现旋转二极管通流能力变差的异常。即旋转二极管并未完全断线，但相比其他旋转二极管通过电流明显变小，该情况下需对旋转二极管连接紧固性、接触良好性和二极管特性进行检查，必要时更换，否则可能会造成异常扩大。然而，旋转二极管并未完全断线出现故障的情况需要在线进行定位和检测，而停机检测的结果不能保证旋转二极管在线时工作状态也无故障，因此在线定位旋转二极管的故障状态至关重要。

在本申请实施例中，通过MARK键槽监测探头监测转子的MARK键槽位置信息，再由状态监测装置依据二极管状态信号和键相信号来判断无刷励磁系统中每个旋转二极管的故障状态和与MARK键槽的相对位置信息。由于转子的MARK键槽位置与无刷励磁系统中每个旋转二极管的位置都相对固定，通过监测MARK键槽位置信号来同步每个旋转二极管的位置，以实现在线监测旋转二极管的故障信息，并能够确认故障旋转二极管相对转子MARK键槽的位置信息，以实现对旋转整流器旋转二极管的在线定位和故障状态检测。

实施例一

请参考图2，为一种实施例中用于无刷励磁系统的旋转二极管状态监测系统的结构示意图，包括两组监测传感器、MARK键槽监测探头16和状态监测装置。两组监测传感器设置在无刷励磁系统的定子内侧，用于分别监测无刷励磁系统的旋转整流器中正极整流环和负极整流环的旋转二极管，以获取二极管状态信号。二极管状态信号与旋转二极管因无刷励磁系统的转子带动旋转整流器转动时流经的感应电流相关。每组监测传感器包括三个旋转二极管监测传感器，即第一旋转二极管监测传感器17、第二旋转二极管监测传感器18和第三旋转二极管监测传感器19,分别到无刷励磁系统的转子的轴心距离相同，且位于同一个转子轴心线的垂直截面上。MARK键槽监测探头16设置在定子内侧，用于监测转子的MARK键槽13，以当MARK键槽13随转子转动经过MARK键槽监测探头16位置时，MARK键槽监测探头16输出一个键相信号。其中，MARK键槽13与旋转整流器中每个旋转二极管的位置保不变，并随转子同步旋转。状态监测装置用于获取每个旋转二极管监测传感器发出的二极管状态信号和MARK键槽监测探头发出的键相信号，并依据二极管状态信号和键相信号判断旋转二极管的故障状态和发生故障的旋转二极管相对MARK键槽13的位置关系。

请参考图3，为一种实施例中旋转二极管状态监测系统的结构框图，包括两组监测传感器20、MARK键槽监测探头30和状态监测装置40。两组监测传感器20利用电磁感应原理，固定安装在无刷励磁系统旋转整流器的定子或旋转整流器旁边的支架上。一实施例中，两组监测传感器20包括的旋转二极管监测传感器为二极管探测线圈，以用于获取因旋转二极管流经感应电流而产生的感应电信号，具体地，当旋转二极管的直流引线有电流渡过并且扫过二极管探测线圈时，根据电磁感应原理，二极管探测线圈中将产生磁通量变化，从而在二极管探测线圈产生霍尔效应，使二极管探测线圈的两端产生感应电势，并且随着旋转二极管旋转过程中接近和离开二极管探测线圈，会产生一个脉冲信号，该脉冲信号即为二极管探测线圈所获取的二极管状态信号。为了保证后续状状态监测装置40的分析处理的准确性，两组监测传感器20在预定的时间段内，同步、连续采集各个旋转二极管监测传感器获取到的二极管状态信号，即需要保证状态监测装置40从各个旋转二极管监测传感器采集的信号为同步信号，且为连续信号。MARK键槽监测探头30安装在无刷励磁系统旋转整流器的定子或旋转整流器旁边的支架上。MARK键槽监测探头30通过探测MARK键槽可确定转子转动的周期T。MARK键槽监测探头与两组监测传感器20同步监测MARK键槽，在预定的时间段内连续采集键相信号。一实施例中，预定的时间段是由相关工作人员进行预设置，其可以为励磁机转子转动的一个周期T或几个周期T的连续时间段。状态监测装置40用于对同步获取的二极管状态信号和键相信号进行分析处理，确定旋转二极管的故障状态和相对MARK键槽13的位置关系。

在实际应用中，旋转二极管主要分为两种状态，一种为正常工作状态(正常 状态)，另一种为故障状态。旋转二极管状态监测装置应当包括一实时控制器，其与上位机相连接，通过上位机，接收相关工作人员对各种参数的预设置，并根据预设的参数进行相应模块的控制，比如：接收相关工作人员对采集的时间段的预设置，根据预设的时间段控制二极管状态信号和键相信号的采集。再如，接收相关工作人员对门限值的设置，根据预设的门限值确定旋转二极管状态，需要说明的是，实时控制器为本发明实施例旋转二极管状态监测装置的核心组件，用于各模块的控制，并且与上位机和相应继电器相连接，实现信号的输出和人机交互，并且还具备响应按钮操作，设置看门狗定时器以防无刷励磁系统当机等功能。

状态监测装置40可以为实时控制器中的一个功能模块，主要用于对采集到的信号进行滤波及处理，分析文件，脉冲丢失判断以确定旋转二极管状态。

请参考图4，为一种实施例中状态监测装置的结构示意图，包括信号预处理电路41、延迟处理电路42、信号合并电路43和判断电路44。信号预处理电路用于对获取的二极管状态信号和键相信号进行滤波处理，以消除干扰信号。延迟处理电路42用于分别对每组监测传感器发出的二极管状态信号进行延迟处理，以每组监测传感器中一个旋转二极管监测传感器获取的二极管状态信号为基准，将另外两个旋转二极管监测传感器获取的二极管状态信号依据三个旋转二极管监测传感器因同一旋转二极管获取的二极管状态信号的时间进行同步。信号预处理电路还用对键相信号进行延迟处理，以同步键相信号和参考的旋转二极管监测传感器获取的二极管状态信号。信号合并电路43用于将延迟处理后的每组监测传感器获取的二极管状态信号分别与键相信号合并为两个二极管监测信号。判断电路44用于依据两个二极管监测信号的波形判断旋转二极管的故障状态和发生故障的旋转二极管相对MARK键槽的位置关系。

请参考图5，为一种实施例中二极管状态信号和键相信号示意图，其中上面三个波形图为每组监测传感器中三个旋转二极管监测传感器获取的二极管状态信号，最下面的波形图为键相信号，该信号的周期为转子转动的周期，脉冲高电平处即MARK键槽经过MARK键槽监测探头的时刻。

请参考图6，为一种实施例中二极管状态信号经延迟处理电路同步后的信号波形图，以三个旋转二极管监测传感器中一个获取的二极管状态信号为基准，将另外两个旋转二极管监测传感器获取的二极管状态信号依据三个旋转二极管监测传感器因同一旋转二极管获取的二极管状态信号的时间进行同步。一个整流环三个旋转二极管监测传感器，一实施例中，旋转二极管监测传感器的空间位置相互之间差30°机械角度排列，因此三个旋转二极管监测传感器的二极管状态信号所反映的旋转二极管的位置相差30°。若将三个旋转二极管监测传感器在同一时刻的波形进行一定延时然后进行叠加就可以得到按照旋转整流器中旋转二极管的实际位置排列的波形，因此以正整流环为例，将第一旋转二极管监测传感器17延时转子旋转60°所需要的时间3.33 ms，将第二旋转二极管监测传感器18的波形延时转子旋转30°所需要的时间1.67 ms，第三旋转二极管监测传感器19的波形不延时，将延时后的波形进行叠加得到的波形，仿佛是仅由一个第三旋转二极管监测传感器19探测到的正整流环所有30个旋转二极管的波形。

请参考图7，为一种实施例中二极管状态信号和键相信号合并后的波形示意图，包括二极管状态信号72和键相信号71。一实施例中，状态监测装置将同步叠加后的波形与预设的门槛值进行比较和二进制转化，波头幅值高于预设门槛值的旋转二极管二进制状态值为“1”，说明旋转二极管状态正常。波头幅值低于门槛值的旋转二极管二进制状态值为“0”，说明二极管断线，因此可以判断旋转二极管的故障信息。由于旋转整流器固定在无刷励磁系统的转子大轴上，在转子大轴上有专门用于反映转子位置的 MARK键槽，MARK键槽的位置在转子大轴轴向上与整流环C相阳极整流电路圆周中心的位置相对应。由图7所示，整流环同一相的旋转二极管组件间距相同，而相与相之间相邻的两个二极管组件间距略宽于同一相的二极管组件间距。因此二极管状态信号72波形中出现了十个波头为一组的波形图。通过前述分析可知键相信号71出现脉冲时是C相的旋转二极管波形的中间，因此键相信号71出现脉冲位置是C相，然后依次为A相和B相，依此类推。发生故障的旋转二极管的波形与键相信号71的出现脉冲的位置可依此推算出，相对于MARK键槽位置故障旋转二极管的位置。

一实施例中，状态监测装置将实时获取合并后的二极管状态信号和键相信号，与正常工作状态时的二极管状态信号和键相信号进行比较，可依据比较结果判断旋转二管的故障状态。其中，旋转二极管的故障状态包括正常、故障和异常，异常是指旋转二极管通流能力变差。可通过状态监测装置将同步叠加后的波形与两个预设的门槛值进行比较，当波头幅值高于第一预设门槛值时，说明旋转二极管的故障状态为正常。当波头幅值低于第二预设门槛值时，说明旋转二极管的故障状态为故障。当波头幅值低于第一预设门槛值且小于第二预设门槛值时，说明旋转二极管的故障状态为异常。

在本申请实施例中，通过MARK键槽监测探头监测转子的MARK键槽位置信息，再由状态监测装置依据二极管状态信号和键相信号来判断无刷励磁系统中每个旋转二极管的故障状态和与MARK键槽的相对位置信息。由于转子的MARK键槽位置与无刷励磁系统中每个旋转二极管的位置都相对固定，通过监测MARK键槽位置信号来同步每个旋转二极管的位置，以实现在线监测旋转二极管的故障信息，并能够确认故障旋转二极管相对转子MARK键槽的位置信息，以实现对旋转整流器旋转二极管的在线定位和故障状态检测。本申请公开的旋转二极管状态监测系统，不但可以从波形直观显示旋转二极管的故障状态和位置，还可以无需停机可在线定位，尤其对于特性变差的异常状态的旋转二极管可以预先判断和发现以防止故障扩大化，进而解决了特性变差的旋转二极管无法定位的问题，在无需现场检测和角度测量折算。

实施例二

请参考图8，为一种实施例中用于无刷励磁系统的旋转二极管状态监测方法的流程示意图，本申请还公开了一种旋转二极管状态监测方法，包括：

步骤201，获取二极管状态信号。

采用三个旋转二极管监测传感器监测无刷励磁系统的旋转整流器中一个整流环的旋转二极管，以获取三个二极管状态信号。二极管状态信号与旋转二极管因无刷励磁系统的转子带动旋转整流器转动时流经的感应电流相关，三个旋转二极管监测传感器分别到转子的轴心距离相同且位于同一个轴心线的垂直截面上。

步骤202，获取键相信号。

采用MARK键槽监测探头监测转子的MARK键槽，以当MARK键槽随转子转动经过MARK键槽监测探头位置时，MARK键槽监测探头输出一个键相信号。其中，MARK键槽与旋转整流器中每个旋转二极管的位置保不变，并随转子同步旋转。

步骤203，判断故障状态。

依据二极管状态信号和键相信号判断整流环的旋转二极管的故障状态和发生故障的旋转二极管相对MARK键槽的位置关系。

请参考图9，为一种实施例中旋转二极管的故障状态获取方法示意图，包括：

步骤2031，信号预处理。

对三个二极管状态信号和键相信号进行滤波处理，以消除干扰信号。

步骤2032，信号同步。

以一个旋转二极管监测传感器获取的二极管状态信号为基准，将另外两个旋转二极管监测传感器获取的二极管状态信号依据三个旋转二极管监测传感器因同一所述旋转二极管获取的二极管状态信号的时间进行同步。再同步键相信号和参考的旋转二极管监测传感器获取的二极管状态信号。

步骤2033，合并信号。

将延迟处理后的三个二极管状态信号与键相信号合并为二极管监测信号。

步骤2034，获取故障状态

依据二极管监测信号的波形判断整流环的旋转二极管的故障状态和发生故障的旋转二极管相对MARK键槽的位置关系。其中，旋转二极管的故障状态包括正常、故障和异常，异常是指旋转二极管通流能力变差。可通过将同步叠加后的波形与两个预设的门槛值进行比较，当波头幅值高于第一预设门槛值时，说明旋转二极管的故障状态为正常。当波头幅值低于第二预设门槛值时，说明旋转二极管的故障状态为故障。当波头幅值低于第一预设门槛值且小于第二预设门槛值时，说明旋转二极管的故障状态为异常。

在本申请实施例中，无需等待停机再进行定位，同时能够预先发现旋转二极管特性变差的特征并进行在线定位后待停机更换，有效防止待特性变差二极管出现断相后才能够发现，解决定位困难及故障扩大化的影响。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种用于无刷励磁系统的旋转二极管状态监测系统，其特征在于，包括：

两组监测传感器，设置在所述无刷励磁系统的定子内侧，用于分别监测所述无刷励磁系统的旋转整流器中正极整流环和负极整流环的旋转二极管，以获取二极管状态信号；所述二极管状态信号与所述旋转二极管因所述无刷励磁系统的转子带动所述旋转整流器转动时流经的感应电流相关；每组所述监测传感器包括三个旋转二极管监测传感器,分别到所述转子的轴心距离相同且位于同一个轴心线的垂直截面上；

MARK键槽监测探头，设置在所述定子内侧，用于监测所述转子的MARK键槽，以当所述MARK键槽随所述转子转动经过所述MARK键槽监测探头位置时，所述MARK键槽监测探头输出键相信号；其中，所述MARK键槽与所述旋转整流器中每个所述旋转二极管的位置保不变，并随所述转子同步旋转；

状态监测装置，用于获取每个所述旋转二极管监测传感器发出的所述二极管状态信号和所述MARK键槽监测探头发出的所述键相信号，并依据所述二极管状态信号和所述键相信号判断所述旋转二极管的故障状态和发生故障的所述旋转二极管相对所述MARK键槽的位置关系。

2.如权利要求1所述的旋转二极管状态监测系统，其特征在于，所述状态监测装置包括信号预处理电路，用于对获取的所述二极管状态信号和所述键相信号进行滤波处理，以消除干扰信号。

3.如权利要求1所述的旋转二极管状态监测系统，其特征在于，所述状态监测装置包括延迟处理电路，用于分别对每组所述监测传感器发出的所述二极管状态信号进行延迟处理，以每组所述监测传感器中一个所述旋转二极管监测传感器获取的所述二极管状态信号为基准，将另外两个所述旋转二极管监测传感器获取的所述二极管状态信号依据三个所述旋转二极管监测传感器因同一所述旋转二极管获取的所述二极管状态信号的时间进行同步；

所述信号预处理电路还用对所述键相信号进行延迟处理，以同步所述键相信号和参考的所述旋转二极管监测传感器获取的所述二极管状态信号。

4.如权利要求3所述的旋转二极管状态监测系统，其特征在于，所述状态监测装置包括信号合并电路，用于将延迟处理后的每组所述监测传感器获取的所述二极管状态信号分别与所述键相信号合并为两个二极管监测信号。

5.如权利要求4所述的旋转二极管状态监测系统，其特征在于，所述状态监测装置还包括判断电路，用于依据两个所述二极管监测信号的波形判断所述旋转二极管的故障状态和发生故障的所述旋转二极管相对所述MARK键槽的位置关系。

6.一种用于无刷励磁系统的旋转二极管状态监测方法，其特征在于，包括：

采用三个旋转二极管监测传感器监测所述无刷励磁系统的旋转整流器中一个整流环的旋转二极管，以获取三个二极管状态信号；所述二极管状态信号与所述旋转二极管因所述无刷励磁系统的转子带动所述旋转整流器转动时流经的感应电流相关，三个所述旋转二极管监测传感器分别到所述转子的轴心距离相同且位于同一个轴心线的垂直截面上；

采用MARK键槽监测探头监测所述转子的MARK键槽，以当所述MARK键槽随所述转子转动经过所述MARK键槽监测探头位置时，所述MARK键槽监测探头输出键相信号；其中，所述MARK键槽与所述旋转整流器中每个所述旋转二极管的位置保不变，并随所述转子同步旋转；

依据所述二极管状态信号和所述键相信号判断所述整流环的旋转二极管的故障状态和发生故障的所述旋转二极管相对所述MARK键槽的位置关系。

7.如权利要求6所述的旋转二极管状态监测方法，其特征在于，所述依据所述二极管状态信号和所述键相信号判断所述整流环的旋转二极管的故障状态和发生故障的所述旋转二极管相对所述MARK键槽的位置关系，包括：

对三个所述二极管状态信号和所述键相信号进行滤波处理，以消除干扰信号。

8.如权利要求7所述的旋转二极管状态监测方法，其特征在于，还包括：

以一个所述旋转二极管监测传感器获取的所述二极管状态信号为基准，将另外两个所述旋转二极管监测传感器获取的所述二极管状态信号依据三个所述旋转二极管监测传感器因同一所述旋转二极管获取的所述二极管状态信号的时间进行同步；

同步所述键相信号和参考的所述旋转二极管监测传感器获取的所述二极管状态信号。

9.如权利要求8所述的旋转二极管状态监测方法，其特征在于，还包括：

将延迟处理后的三个所述二极管状态信号与所述键相信号合并为二极管监测信号。

10.如权利要求9所述的旋转二极管状态监测方法，其特征在于，还包括：

依据所述二极管监测信号的波形判断所述整流环的旋转二极管的故障状态和发生故障的所述旋转二极管相对所述MARK键槽的位置关系。

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