【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机定子绕组不对称故障诊断方法
本专利技术涉及故障诊断的
,尤其涉及一种永磁同步电机定子绕组不对称故障诊断方法。
技术介绍
永磁同步电机是一种高效率、高力矩惯量比、高能量密度的环保低碳电机。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。永磁同步电机本身就是一个机电耦合系统,通常工作在空间狭小、高温、振动等环境恶劣条件下,电机故障发生机理涉及广泛,包括电机学、机械学、热学、信号处理技术和计算机科学等多学科。由于永磁同步电机的运行工况复杂、安装空间狭小和散热环境恶劣等原因,导致了永磁同步电机发生故障的概率较高。根据永磁同步电机的组成部分,电机故障可大致分三类:定子绕组故障、永磁体故障、机械故障。在所有的故障类型中,电机中的38%的故障是由定子绕组引起的。在定子绕组故障中,定子绕组电阻不对称故障是一种常见的故障。当该故障发生初期,电机还可以继续运转,但是若在该故障情况下长期运行会导致一系列的其他种类电机故障,故障加重时会迫使电机停机,甚至造成不可逆的破坏。目前,已经提出了一些方法来诊断永磁同步电机的定子绕组电阻不对称故障,但是现存的诊断方法和技术仍存在一些不足,如基于定子电流的方法灵敏度较差,且易受逆变器影响;基于零序电压的方法需要附件的电压传感器,增加了成本,同时降低了诊断的可靠性。因此,急需提出新的诊断技术来克服现有诊断技术的缺点。
技术实现思路
针对
技术介绍
中的不足,为了在不需要附件的情况下可以实时诊断定子绕组不对称的故障,为此,本专利技术提出了一种永磁同步电机 ...
【技术保护点】
1.一种永磁同步电机定子绕组不对称故障诊断方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1、根据永磁同步电机的数学模型,利用模型参考自适应技术估算电压偏差;/nS2、利用估算的电压偏差定义故障特征信号;/nS3、根据故障特征信号中二次谐波的幅值定义不受电机工作点影响的故障特征量;/nS4、判断是否出现了定子绕组不对称故障:如果故障特征量大于设定的阈值,则出现了定子绕组不对称故障;否则,没有出现定子绕组不对称故障。/n
【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机定子绕组不对称故障诊断方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、根据永磁同步电机的数学模型,利用模型参考自适应技术估算电压偏差;
S2、利用估算的电压偏差定义故障特征信号;
S3、根据故障特征信号中二次谐波的幅值定义不受电机工作点影响的故障特征量;
S4、判断是否出现了定子绕组不对称故障:如果故障特征量大于设定的阈值,则出现了定子绕组不对称故障;否则,没有出现定子绕组不对称故障。
2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机定子绕组不对称故障诊断方法,其特征在于,步骤S1的具体步骤如下:
S11、确定永磁同步电机在定子绕组不对称故障情况下的电压方程和永磁同步电机在正常情况下电压方程;
永磁同步电机在定子绕组不对称故障情况下的电压表示为:
式中:Ld、Lq分别为直轴和交轴电感;ud_f和uq_f表示在故障情况下d轴和q轴电压,id、iq为直轴和交轴电流;Rs为定子电阻;ψf为永磁磁链,ωe是转子电角速度,Radd_a为定子绕组不对称导致的附件电阻,θ是转子电角度;
永磁同步电机在正常情况下电压方程表示为:
式中:ud、uq分别为正常情况下直轴和交轴电压;
S12、根据式(2),式(1)简化为:
式中:Δud和Δuq为直轴和交轴电压偏差,表示为
S13、得到故障情况下和正常情况下的定子电流表达式;
根据式(1)-式(3),得到故障情况下的定子电流表达式,为:
根据式(2),基于模型参考自适应技术,得到正常情况下的定子电流表...
【专利技术属性】
技术研发人员:杭俊,胡齐涛,丁石川,张鹏,李伟,宫璇,方洁,
申请(专利权)人:安徽大学绿色产业创新研究院,安徽大学,
类型:发明
国别省市:安徽;34
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