永磁同步电机退磁故障诊断方法技术

本发明专利技术公开了一种永磁同步电机退磁故障诊断方法，通过获取的实时状态下的电机定子零序电流信号中的v次谐波的幅值与预存的正常状态下的电机定子零序电流信号中的v次谐波的幅值的比较计算故障特征值，并根据故障特征值判断永磁同步电机是否退磁。本发明专利技术提供的一种永磁同步电机退磁故障诊断方法，不仅能够判断退磁故障，而且能够根据故障特征值估算退磁程度。本发明专利技术在故障诊断过程中，计算量小，易于实现在线诊断，能够克服现有诊断方法的不足，提高诊断的实时性、有效性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机故障诊断
，尤其涉及一种永磁同步电机退磁故障诊断方法。
技术介绍
由于永磁同步电机具有功率密度高、效率高、转矩惯量比大和调速范围宽等优点。近年来，在风力发电、升降机驱动等大功率以及电动汽车和数控机床等高性能应用场合得到了广泛关注和使用。然而，当永磁同步电机在过于恶劣的环境中工作时，有可能会发生退磁现象。此外，当永磁同步电机因负载波动或控制器参数不匹配等原因发生失步现象时，也可能会发生退磁故障。当时永磁同步电机在发生退磁时，电机相电流将加大，发热亦将增大。如果这种故障在初期没有被检测到，故障就会加重，使电机的温度不断增加，最后导致电机完全损坏。因此，需要及时地诊断永磁同步电机退磁故障。目前，已经提出了一些方法来诊断永磁同步电机退磁故障，目前最流行的是基于定子电流和零序电压方法等。但是现有方法存在一定的不足，一方面是基于电流的方法只适用局部退磁故障，不能判断均匀退磁故障；基于零序电压的方法只适合于星形连接的永磁同步电机，不适合三角形连接的永磁同步电机。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种永磁同步电机退磁故障诊断方法。本专利技术提出的一种永磁同步电机退磁故障诊断方法，包括以下步骤：S1、获取电机正常状态下零序电流中v次谐波的幅值作为标准阈值Iv(0)，v＝3×n，其中，n为奇数；S2、采集三相定子电流信号，并将三相定子电流信号相加获得零序电流信号，并计算零序电流信号中v次谐波的幅值作为实测值Iv；S3、根据标准阈值和实测值计算故障特征量k；S4、根据故障特征量k判断永磁同步电机是否处于退磁状态。优选地，步骤S1具体包括以下步骤：S11、获取电机正常工作状态下三相定子电流信号，将三相定子电流信号相加获得零序电流；S12、通过快速傅立叶变换计算获得的零序电流中v次谐波的幅值作为标准阈值Iv(0)。优选地，步骤S2中，通过快速傅立叶变换计算零序电流信号中v次谐波的幅值作为实测值Iv。优选地，步骤S3中，故障特征量优选地，步骤S4具体为：当k等于1，判断永磁同步电机处于正常运行状态；当k小于1，判断永磁同步电机处于退磁运行状态。优选地，v＝3。本专利技术提供的一种永磁同步电机退磁故障诊断方法，通过获取的实时状态下的电机定子零序电流信号中的v次谐波的幅值与预存的正常状态下的电机定子零序电流信号中的v次谐波的幅值的比较计算故障特征值，并根据故障特征值判断永磁同步电机是否退磁。本专利技术不需要额外的传感器，计算简单，可以实现永磁同步电机永磁体退
磁故障的检测，可以避免因永磁体退磁而引起的永磁同步电机过电流运行以及随之引发的过热等故障，可以有效保护永磁同步电机及其驱动系统。本专利技术提供的一种永磁同步电机退磁故障诊断方法，不仅能够判断退磁故障，而且能够根据故障特征值估算退磁程度。本专利技术在故障诊断过程中，计算量小，易于实现在线诊断，能够克服现有诊断方法的不足，提高诊断的实时性、有效性和可靠性。附图说明图1为本专利技术提出的一种永磁同步电机退磁故障诊断方法流程图。具体实施方式以三角形接法的永磁同步电机为例。永磁同步电机发生永磁体退磁故障的情况下，定子绕组的相电压方程在abc坐标系下表示为： [ u f , a b c ] = [ R s ] [ i a b c ] + [ L s ] d d t [ i a b c ] + k [ e ] - - - ( 1 ) ]]>式中：[uf,abc]＝[ua ub uc]t，[iabc]＝[ia ib ic]t，ua、ub和uc为三相定子绕组的相电压，ia、ib和ic为三相定子绕组的相电流，k是等效退磁系数且永磁同步电机正常状态下k＝1，Rs是定子电阻，L是自感，M是互感。λPM,a,λPM,b,λPM,c分别是a、b、c三相定子绕组的永磁磁链，其表示为： λ P M , a = λ P M , 1 cos ( θ ) + Σ v = 2 m + 1 λ P M , v cos ( v θ - θ v ) 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁同步电机退磁故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取电机正常状态下零序电流中v次谐波的幅值作为标准阈值Iv(0)，v＝3×n，其中，n为奇数；S2、采集三相定子电流信号，并将三相定子电流信号相加获得零序电流信号，并计算零序电流信号中v次谐波的幅值作为实测值Iv；S3、根据标准阈值和实测值计算故障特征量k；S4、根据故障特征量k判断永磁同步电机是否处于退磁状态。

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机退磁故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取电机正常状态下零序电流中v次谐波的幅值作为标准阈值Iv(0)，v＝3×n，其中，n为奇数；S2、采集三相定子电流信号，并将三相定子电流信号相加获得零序电流信号，并计算零序电流信号中v次谐波的幅值作为实测值Iv；S3、根据标准阈值和实测值计算故障特征量k；S4、根据故障特征量k判断永磁同步电机是否处于退磁状态。2.如权利要求1所述的永磁同步电机退磁故障诊断方法，其特征在于，步骤S1具体包括以下步骤：S11、获取电机正常工作状态下三相定子电流信号，将三相定子电流信号相加获得零序电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：杭俊，丁石川，谢芳，王群京，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34