郭瑞东，陈 燕，崔 江

(南京航空航天大学 自动化学院，南京 211106)

0 引 言

三级式无刷同步发电机以结构简单、可靠性高和维护方便等优势在航空电源和电网等领域都有较为广泛的应用[1]，其结构如图1所示。

图1 同步发电机结构图

发电机在起动和运行过程中，主励磁机通过整流器为主发电机供应励磁电流，因此旋转整流器在同步发电机的工作状态下起着重要的作用。考虑旋转整流器长期处于高转速和高温的工作环境，在离心力和热应力的影响下，旋转整流器极易损坏部件[2]。对整流器的运行状态实现监测，确保发电机处于安全运行状态具有一定的实际工程价值。

目前,针对发电机故障多通过采集内部可监测信号，并使用信号处理方法实现诊断分析。例如，海军工程大学的张超等[5]通过对励磁电流进行频谱分析。并以谐波含量为依据完成旋转整流器的状态分析；哈尔滨工程大学的Zhang Jingnan等[6]搭建仿真模型，并对定子相电流实现傅里叶变换，通过分析谐波幅值实现故障识别，最后在LabVIEW中设计相应的故障检测系统。空军工程大学的刘志勇等[7]人利用经验模态分解对励磁电流信号进行特征提取，并使用LS_SVM模型对所提取的特征实现故障识别。发电机故障的常见诊断方法多为离线完成诊断分析，而没有考虑发电机实时监测问题，虽有相关的PC机监测系统，但基于PC机的系统存在体积大、耗时长等问题。

1 旋转整流器故障分析

通常整流器的常见故障可以分为开路故障和短路故障。……