限于篇幅，本文只给出了α=30°典型故障的励磁电压波形如，根据励磁电压故障波形可知发电机功率单元输出的励磁电压Ud波形有如下特点：①触发角α一定时，不同类故障产生的Ud故障波形不相同；②同一类故障时，不同触发角产生的Ud故障波形相似，只是励磁电压的幅值不同；③触发角α相同、同一类故障时，不同晶闸管故障时对应的故障波形相似，只是在时间轴上进行了平移。

α=30°典型故障Ud的波形3发电机功率单元的故障诊断方法谱分析是整流电路在线故障诊断的主要研究方法，但是谱分析需要二次定位，在实际应用中运算复杂、运行时间较长，对于多重化整流电路比较适用，而发电机励磁系统功率单元只有22种故障状态，为此本文在故障波形面积处理的基础上提出了改进的模式识别诊断方法，利用该方法使程序简单且运行时间少，更有利于在线诊断。

由上述分析可知发电机功率单元输出是由正常波头和畸变波头共同组成一个周期（6波头）的电压波形，其中每个波头占用π/3区间，在每个波头区间定义一种面积，它可以反映各波头的状态及畸变程度。该面积分为以下三种：⑴正常状态下的“面积”定义（α为触发角，U2L为整流变压器二次侧线电压有效值）：）>32sin（3　　其中⑵、⑶为故障状态。励磁电压波形可用向量Y={}16……λλ表示，其中16……λλ分别为一个周期中6个波头的面积，正常工作时λi=1S（i=1…6），故障情况下λi可为2S、3S.为了简化故障诊断过程，对故障波形进行预处理，处理时用常量1、0、2分别代替1S、2S、3S，其中1、0、2反应了波头的畸变程度，各波头面积与正常状态的面积进行比较就可以得到各波头的畸变程度，这样6个波头就可以用特征值1、0、2组成的模式向量来表示，描述中故障模式向量为：}1，1，2，0，2{}1，1，0，2，2{}1，0，2，1，0，2{}1，1，0，2{312141TY（2）将各向量平移即可得出同类故障中不同故障元的模式向量，如{}21，2，0，1，1，1TY=，其他的依次类推。

由以上故障模式向量可知，该向量的6个元素由1、0、2三个数字按照一定的顺序排列而成，且两个模式向量之间的排列顺序不相同，根据这些特征作者认为可以将故障模式向量排列成一张由22个一维向量组成的表，其典型故障模式向量如式（2）所示，将该表的向量进行位对位整数化后形成了一张由22个三进制数组成的表。如：200211220111201201201111312141TW（3）为了便于通过LabVIEW中的分支结构实现故障判断，将故障状态对应的三进制数转换为十进制数，这并不影响故障模式向量的唯一性。

基于虚拟仪器的故障诊断方法实现虚拟仪器及其专用软件LabVIEW的简介虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通讯及图形用户界面的软件组成的测控系统，它利用PC计算机强大的图形环境，建立界面友好的虚拟仪器面板，操作人员通过友好的图形界面及图形化编程语言控制仪器运行，完成对被测试量的采集、分析、判断、显示、存储及数据生成。

发电机励磁系统功率单元故障诊断系统的硬件组成本系统由数据采集卡、信号调理电路和PC机组成，其硬件配置如所示。数据采集卡采用美国NI公司的M系列的PCI-6221采集卡，PCI-6221是一种基于计算机PCI总线的数据采集卡，它可直接插在计算机的PCI插槽上使用，卡上配有8双/16单路模拟量输入、2路模拟量输出、24路数字输入输出等，其中A/D转换器分辨率16位，最大采样频率可达到250KS/s.

试验结果分析及结论本文使用改进的模式识别故障诊断方法，在虚拟仪器的软件平台LabVIEW上开发出了发电机励磁系统功率单元的故障诊断系统，并在实验室的一台小型励磁试验台上进行了试验。中国粮油仪器网 http://www.grainyq.com/