采用加窗插值 FFT 与逐幅谐波消去法的无刷励磁机正常运行谐波分析

采用加窗插值FFT和逐幅谐波消去法分析了11相无刷励磁机正常稳态运行的谐波问题,给出了负载电压、相绕组电压电流的直流分量、基波和25次以下的谐波计算的精确结果,为该电机的设计、应用、状态检测和保护提供谐波分析方面的依据.     

试验电压谐波分析

本文利用Matlab软件搭建仿真模型,采用全波傅里叶算法对试验电压中的谐波含量进行分析。同时,设计滤波电路有效地消除各次谐波。     

Kaiser窗三谱线插值电力谐波分析

在非同步采样以及非整数周期截断情况下,快速傅里叶变换会产生频谱泄露和栅栏效应,使计算结果存在较大误差,无法得到准确参数。常用窗函数固定的旁瓣性能制约了已有加窗插值算法的误差修正效果。而凯赛(Kaiser)窗的主旁瓣高度之间的比重可依据需要自由选择,其主旁瓣能量的比例也近乎最大。文中提出基于Kaiser窗的三谱线插值FFT的电力谐波分析方法,推导了基波以及各次谐波的幅值、频率和初相位的插值修正公式。仿真结果表明,所提算法设计灵活且易于实现,在基波频率波动以及白噪声干扰下都有较高的谐波参数估计准确度,验证算法能够有效消除泄露和栅栏效应的影响,提高了谐波分析的准确性。     

4500kW无刷励磁机整流组件国产化

百万千瓦级汽轮发电机配套4500kW无刷励磁机系西门子公司引进新技术的产品，其最为关键的零部件，需从国外进口。上海电气电站设备公司联合北京新创椿树整流器件有限公司共同研制和开发，以实现4500kW无刷励磁机整流组件国产化要求。     

离散傅里叶变换的自适应循环电力谐波分析算法

提出一种基于DFT的自适应循环电力系统信号分析算法,该算法将插值算法和相位差校正算法进行融合.首先使用插值算法估计被检测信号的频率,计算出最佳的信号整数倍周期的截断长度,然后利用相位差校正算法纠正测量分量的频率、相位和幅度等参数,信号中各频率分量在迭代循环中进行分离.仿真实验中,通过添加海明窗、汉宁窗、布莱克曼窗和莱夫-文森特窗等来展示该文方法的效果.实验结果表明,该方法相比其他算法具有较高的计算精度.     

基于Matlab GUI的离散信号谐波分析

通过分析周期信号的傅里叶级数和傅里叶变换的关系,为谐波分析提供理论依据。由于存在频谱泄露和栅栏效应,使用快速傅里叶变换(FFT)进行谐波分析时计算精度不高。为此,本文提出采用频域采样点数等于离散信号长度的离散傅里叶变换(DFT)进行谐波分析,可以有效的减小频谱泄露和栅栏效应带来的影响。通过模拟分析,验证了相比于FFT算法,该算法具有较高的计算精度。最后,基于该算法,使用MATLAB GUI制作了一款具有界面友好且便于数据处理的谐波分析软件,其中包含误差计算模块。利用该软件对多个信号进行谐波分析并计算误差,结果表明,误差的均方差和标准差均较小,由此进一步证实该算法是有效的。     

基于能量—故障模式的工程机械故障诊断

基于能量-故障模式的工程机械故障诊断方法结合工程机械数学模型，根据输出信号的各频率成分能量的变化，建立能量变化到每一种故障的映射关系，得到表征每一故障的特征向量。然后与实验统计方法得出的特征向量相比较，依据特征向量进行分类决策，从而确定是否有故障及故障的位置。应用此方法，对某正常和故障状态下的信号进行分析，其评判结果与实际较为相符。     

示波器的谐波分析与测量功能的开发

通过GP—IB／PC标准接口板实现微机与PM3350示波器的联机通讯，从而形成由微机遥控的自动测量系统．以傅里叶变换为基础，对被测的信号数据进行FFT运算，计算出被测信号的基波、各次谐波和总谐波畸变率(THD)，实现了示波器谐波分析与测量功能的开发．这种方法同样适用于带有标准并行接口仪器的功能开发．     

基于经验模态分解的齿轮箱故障特征提取

利用小波去噪阈值法对齿轮箱故障振动信号进行去噪,将经验模态分解(EMD)和快速傅里叶变换(FFT)相结合对齿轮箱故障进行特征提取,此方法适合于对非线性非稳态信号进行自适应的分析.利用小波阈值去噪方法对原始信号进行预处理,将去噪后的信号进行经验模态分解,得到一定数量的本征模态函数(IMF)分量,选取特定的IMF进行FFT,得到相应的功率谱,从而达到提取齿轮箱故障特征频率的目的.对齿轮箱故障信号进行分析,结果表明该方法能够有效地识别出齿轮箱故障特征频率.     

快速整序算法

在FFT运算中,每一个数据都必须经过一次整序(输入或输出),因此加速整序的运算是很有实用意义的。本文提出两种快速算法,可以大大加速整序运算。(1)应用位序倒置原理的快速整序算法,每个数的反序只需2次采法,比雷德法快一倍多。(2)应用FFT分解中序号重排原理的快速算法,它只需极少量乘法,在N=R~M个数据中只需2(M—1)次乘法,因此整序运算速度非常快。     

基于DSP的通用FFT算法在电网谐波检测中的应用

随着DSP在数字化处理和数字控制系统领域日渐成为一项成熟的技术,一种基于DSP的快速傅立叶变换(FFT)的实现方法被提出。该算法采用汇编语言实现,并采用目前控制领域最高性能的处理器TMS320F281x系列DSP对采样信号进行FFT运算,能快速检测出电网中三相电压、电流的各次谐波,以进行谐波的实时分析处理。通过实验和现场运行,验证了算法的正确性和高速性,可作为一种通用的算法应用于谐波检测。     

基于DSP的FFT算法在电网谐波检测中的应用

谐波检测是研究和分析谐波问题的出发点和主要依据。本文介绍基于数学变换的几种方法并讨论其优缺点,提出了一种实用且成熟的谐波分析方法,并对该算法中出现的问题进行分析从而提出解决方案。该算法采用汇编语言实现,然后用C语言结合每个模块,并采用目前控制领域最高性能的处理器TMS320C5509对采样信号进行FFT（FastFourierTransform）运算,可以快速检测电网中的三相电压、电流谐波以进行谐波的实时分析。仿真结果验证了算法的正确性和高速性。     

采用加窗插值FFT与逐幅谐波消去法的电机谐波算法

对电机的实测信号进行谐波分析时,由于难以保证信号同步采样和存在测量噪声,采用快速傅立叶变换(FFT)方法进行谐波分析会出现栅栏效应和频谱泄漏现象,不能获得信号准确的谐波参数.作者采用加窗插值FFT,并提出逐幅谐波消去法,以便能精确地分析高次谐波.以基于Blackman-Harris窗的加窗插值FFT算法推导出关于频率偏差的9次方程.实例计算表明,采用加窗插值FFT和逐幅谐波消去法可有效地减少泄漏,降低噪声的干扰,从而可精确地获得各次谐波的幅值和相位.     

无刷双馈电机谐波转矩及定子绕组环流的分析

在分析无刷双馈电机的磁场分布及定子功率绕组、定子控制绕组和转子绕组所产生的各次谐波及其相互作用的基础上,提出了谐波等效电路、分析了谐波转矩的产生及其对无刷双馈电机运行性能的影响,并分析了无刷双馈电机转子绕组感应电流产生的谐波磁场在定子绕组中的感应电压,以及定子绕组并联支路中环流的产生原因．为无刷双馈电机的分析设计及其谐波分析提供了理论工具．     

基于加窗插值FFT的电力谐波检测算法研究

通过分析比较常用的谐波检测方法,根据电力谐波信号的特点,提出了布莱克曼窗与双峰插值相结合的算法,并推导出频率和幅值的修正计算公式,从而进一步降低了泄漏和噪声干扰,提高了计算频率和幅值的准确度.仿真结果验证了算法的正确性与有效性.     

多相无刷励磁系统励磁机定子电流谐波特性

由于无刷励磁旋转整流器与转子一起旋转,整流器的故障无法得到直接的监测,但依据故障在定子励磁绕组中反映的特征来实现监测是一种有效的途径。为此,首先分析了正常运行及旋转整流器一管开路时多相无刷励磁机的电枢电流及其产生的电枢反应磁势,进而得到了2种运行状态下多相无刷励磁机定子电流谐波特性;最后对系统进行了仿真,通过谐波分析得到了励磁机定子电流的谐波特征,仿真结果与理论分析相符。该方法为分析旋转整流器不同运行状态对励磁机定子电流谐波特性的影响奠定了基础,可应用到对多相无刷励磁系统旋转整流器故障诊断的进一步研究中。     

基于单片机的FFT算法分析与实现

在电话自动转接装置中,为有效判断电话线路状态,常采用基于DSP等复杂器件判断线路信号,进一步判断线路状态;但嵌入式系统具有体积大、功耗高、成本高等缺点.装置通过单片机FFT运算,提取呼叫过程音信号,判断呼叫处理进程,并进行相应的操作处理.通过单片机FFT算法实现的电话线路状态判断与处理装置,能够准确识别话路呼叫信号音,为电话自动转接提供可靠线路状态信号.本设计在经济性、可靠性、低功耗、微型体积方面具有优势.     

基于FFT干涉图处理的外插修正算法

条纹外插是FFT处理圆形域干涉条纹图的必要步骤，外插的效果直接影响最终处理的精度，该文在边缘极值点为原点反转外延算法的基础上给出了一种修正算法，不仅达到了良好的插值效果，大大提高了运行速度，而且该算法也能同时对光盘形内孔进行插值。     

基于经典余弦窗三谱线插值FFT的谐波参数估计

针对快速傅里叶变换（FFT）处理信号时出现的频谱泄漏和栅栏效应问题,利用真实频点附近幅值最大的谱线及其两侧的谱线,给出了基于经典余弦窗三谱线插值FFT的谐波分析方法,并结合最小二乘及多项式拟合方法,推导出谐波参数的修正公式.仿真实验结果表明,相较于传统FFT方法,基于经典余弦窗三谱线插值FFT法能够更好地抑制频谱泄漏和栅栏效应的影响,谐波参数检测精度也进一步提升.