【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及故障诊断
，尤其涉及一种基于磁链观测的永磁同步电机匝间短路故障诊断方法。
技术介绍
永磁同步电机(Permanent magnet synchronous machine，PMSM)具有功率密度高、效率高、转矩惯量比大、调速范围宽等优点。近年来，在电动汽车和风力发电等场合得到了广泛关注和使用。永磁同步电机是有定子、转子和轴承等电气系统和机械系统组成。电机工作时，具有复杂的机电能量转换过程，在长期运行中，受供电情况、负载工况和运行环境的影响，某些部件会逐渐失效或损坏。常见的故障模式有电机振动过大、电机过热、轴承过热、转子/定子线圈短路等。在电机的所有故障中，轴承的故障率为40％，定子的故障率为38％，转子的故障率为10％，其他故障占12％。在定子绕组故障中，以定子绕组匝间短路故障最为常见，电机的定子绕组发生匝间短路会在短路回路中产生大量的涡流，如果这种故障没有被检测到，故障就会加重，就会导致接地短路或相与相之间的短路，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的匝间短路故障。目前，最常用方法是基于电流、电压和振动信号的分析方法等，利用到的信号分析技术有快速傅里叶变换、短时傅里叶变换、Wigner-Ville分布、小波变换、经验模态分解和阶比分析等；这些信号分析技术的计算量比较大，不易实现在线的故障诊断。
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基于磁链观测的永磁同步电机匝间短路故障诊断方法。本专利技术提出的基于磁链观测的永磁同步电机匝间短路故障诊断方法，包括以下步骤：S1、利用电流模型的...
【技术保护点】
一种基于磁链观测的永磁同步电机匝间短路故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、利用电流模型的磁链观测器估算永磁同步电机的三相相电压：S2、将S1估算得到的三相相电压和三相相电压的参考值进行比较，得到三相相电压的偏差量Δua、Δub、Δuc；S3、判断是否出现匝间短路故障：定义FI＝<|Δua|+|Δub|+|Δuc|>，若FI＞thr，则诊断出存在定子绕组匝间短路故障；若FI≤thr，则不存在定子绕组匝间短路故障；其中，FI为故障特征量，<.>表示为平均值，thr为阈值。
【技术特征摘要】
1.一种基于磁链观测的永磁同步电机匝间短路故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、利用电流模型的磁链观测器估算永磁同步电机的三相相电压：S2、将S1估算得到的三相相电压和三相相电压的参考值进行比较，得到三相相电压的偏差量Δua、Δub、Δuc；S3、判断是否出现匝间短路故障：定义FI＝<|Δua|+|Δub|+|Δuc|>，若FI＞thr，则诊断出存在定子绕组匝间短路故障；若FI≤thr，则不存在定子绕组匝间短路故障；其中，FI为故障特征量，<.>表示为平均值，thr为阈值。2.根据权利要求1所述的基于磁链观测的永磁同步电机匝间短路故障诊断方法，其特征在于，步骤S1中利用电流模型的磁链观测器估算永磁同步电机的三相相电压的方法为：在同步旋转坐标系下定子磁链表示为ψs＝Lsis+ψPM式中：Ls＝Ld+jLq，is＝id+jiq；根据电机的模型，在两相静止坐标下定子磁链表示为 ψ s s = ∫ s s ( u - R s i s s ) ]]>式中：是电机终端电压矢量；忽略定子电阻，估算的电压表示为 u ^ s s = d d t ψ ^ s s ]]>根据2/3变换，得到三相相电压： u ^ a u ^ b u ^ c = 2 3 1 0 1 2 - 1 2 3 2 1 2 - 1 2 - 3 2 ...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁石川，陈文，杭俊，李国丽，王群京，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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