一种无需先验知识的永磁电机绕组故障诊断方法技术

本发明专利技术公开了一种无需先验知识的永磁电机绕组故障诊断方法，属于测量、测试的技术领域。首先利用坐标变换理论提取零序电压中的基波幅值以识别绕组状态；接着，通过永磁电机的变流器先后注入幅值相同但频率不同的高频电流，根据零序电压中的高频响应信号的幅值区分故障类型；最后，针对不同类型绕组故障，采用对应的故障程度和故障位置诊断方法。该方法能够实时在线进行故障诊断，无需先验知识即可自动识别出故障类型，且该方法不受电机工作状态变化的和逆变器非线性的影响，诊断结果稳定可靠。

A winding fault diagnosis method of permanent magnet motor without prior knowledge

【技术实现步骤摘要】
一种无需先验知识的永磁电机绕组故障诊断方法
本专利技术涉及故障诊断技术，尤其是一种无需先验知识的永磁电机绕组故障诊断方法，属于测量、测试的

技术介绍
近些年来，永磁同步电机(permanentmagnetsynchronousmachine)因其具有高效率、体积小、重量轻等优点在风力发电和电动汽车等领域得到了广泛的应用，电机多处于设备的核心部分，一旦出现故障会直接影响整体设备的性能。永磁同步电机的绕组故障主要包括两类：一类是绕组匝间短路故障，主要由相邻两匝或数匝线圈之间由于绝缘破坏而发生短路，是绕组短路故障的早期阶段，如不能及时检测到，会逐渐发展为单相接地短路或相间短路等故障，最终导致电机损坏；另一类是绕组电阻不平衡故障，即为定子绕组的电阻值增加而导致的不对称故障，该故障会导致定子电压电流的不平衡，增大转矩脉动，增加损耗和电机发热。针对这两类故障，目前学者们已经提出了一系列的故障诊断方案，如基于电流、电压和振动的信号分析、扩展卡尔曼滤波、反电势估计以及各类观测器等。然而，上述的传统方法多在基于已知故障类型的条件下进行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无需先验知识的永磁电机绕组故障诊断方法，其特征在于，在线监测永磁电机变流器系统零序电压，在永磁电机变流器系统零序电压的幅值超过第一阈值时向电机绕组中注入幅值相同但频率分别为f

【技术特征摘要】
1.一种无需先验知识的永磁电机绕组故障诊断方法，其特征在于，在线监测永磁电机变流器系统零序电压，在永磁电机变流器系统零序电压的幅值超过第一阈值时向电机绕组中注入幅值相同但频率分别为f1、f2的两个高频电流，f1<f2，计算零序电压中对应两个高频信号的分量幅值，在所述两个分量幅值的比值超过第二阈值时判定故障类型为匝间短路，在两个分量幅值的比值未超过第二阈值时判定故障类型为绕组不平衡，以特征相位为判据并根据零序电压中对应f2的高频信号分量的幅值和相位定位故障相。


2.根据权利要求1所述一种无需先验知识的永磁电机绕组故障诊断方法，其特征在于，以特征相位为判据并根据零序电压中对应f2的高频信号分量的幅值和相位定位故障相的具体方法为：当特征相位的绝对值未超过第三阈值时，则故障发生在A相；当特征相位与120°之和的绝对值未超过第三阈值时，则故障发生在B相；否则故障发生在C相。


3.根据权利要求1或2所述一种无需先验知识的永磁电机绕组故障诊断方法，其特征在于，针对匝间短路故障，特征相位依据表达式θfh＝θZSf2-π+tan-1k计算，θfh为匝间短路故障的特征相位，θZSf2为零序电压中对应f2的高频信号分量的初始相位，VZSf2为零序电压中对应f2的高频信号分量的幅值，Ih为频率为f2的高频电流交轴分量的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建忠，徐政，赵进，王政，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32