一种永磁同步电机故障诊断方法技术

本发明专利技术公开了一种基于预测电流控制的永磁同步电机故障诊断方法，根据电机数学模型建立电机预测电流控制数学模型，定义最优电压向量的价值函数；根据诊断故障类型，建立相对应的电机故障数学模型；结合永磁同步电机各类典型故障模式的数学模型和健康状况下的价值函数，得到相对应故障模式下的价值函数；分析对比各类故障模式与健康模式的价值函数，得到价值函数直流分量与各次谐波含量的变化情况为故障特征，综合各故障特征形成故障特征库；建立健康模式下的价值函数直流分量及各次谐波含量与转速和转矩的关系表为故障特征阈值；将实际工况点的价值函数直流分量与故障特征阈值表进行对比，得到故障特征，再根据故障特征库诊断故障类型。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机故障诊断方法
本专利技术涉及电机故障诊断
，尤其涉及一种基于预测电流控制的永磁同步电机故障诊断方法。
技术介绍
永磁同步电机(PermanentMagnetSynchronousMotor，PMSM)具有结构简单、体积小、重量轻和过载能力大的特点，同时又实现了无刷化,这使得PMSM与同容量的励磁电机相比更紧凑、高效，具有高转矩密度和高动态性能，可以实现高速运行和精确的转矩控制。得益于这些优点，PMSM已广泛应用于许多工业领域，例如制造系统、电动汽车、风力发电、船舶推进系统等。由于电机在复杂多变的工业环境中工作，受供电情况和负载状况的影响，在长期连续运行期间，电机不可避免地会发生各种故障。这些故障会严重影响电机运行的可靠性和安全性。如果无法被及时地诊断和修复，它们可能会造成严重的设备损坏和财产损失。因此，研究永磁同步电机的故障检测与诊断技术变得尤为重要。近年来，预测电流控制(predictivecurrentcontrol，PCC)因其结构简单、动态性能优越，在电机驱动和控制领域被广泛应用。PPC是根据系统当前状态和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁同步电机故障诊断方法，其特征在于：包括如下步骤/n步骤1，根据电机数学模型建立电机预测电流控制数学模型，定义最优电压向量的价值函数；/n步骤2，根据诊断故障类型，建立相对应的电机故障数学模型；/n步骤3，结合永磁同步电机各类典型故障模式的数学模型和健康状况下的价值函数，得到相对应故障模式下的价值函数；/n步骤4，分析对比各类故障模式与健康模式的价值函数，得到价值函数直流分量与各次谐波含量的变化情况为故障特征，综合各类故障特征形成故障特征库；/n步骤5，建立健康模式下的价值函数直流分量及各次谐波含量与转速/转矩的关系表为故障特征阈值；/n步骤6，将实际工况点的价值函数直流分量与故障特...

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机故障诊断方法，其特征在于：包括如下步骤
步骤1，根据电机数学模型建立电机预测电流控制数学模型，定义最优电压向量的价值函数；
步骤2，根据诊断故障类型，建立相对应的电机故障数学模型；
步骤3，结合永磁同步电机各类典型故障模式的数学模型和健康状况下的价值函数，得到相对应故障模式下的价值函数；
步骤4，分析对比各类故障模式与健康模式的价值函数，得到价值函数直流分量与各次谐波含量的变化情况为故障特征，综合各类故障特征形成故障特征库；
步骤5，建立健康模式下的价值函数直流分量及各次谐波含量与转速/转矩的关系表为故障特征阈值；
步骤6，将实际工况点的价值函数直流分量与故障特征阈值表进行对比，得到故障特征，再根据故障特征库诊断故障类型。


2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机故障诊断方法，其特征在于，所述步骤1中的电机预测电流控制数学模型为：



其中，ud、uq、id、iq、Ld、Lq、ψd、ψd为直轴和交轴电压、电流、电感、磁链，Rs为定子电阻，ψf为永磁磁链。


3.根据权利要求2所述的一种永磁同步电机故障诊断方法，其特征在于，所述的公式(1)以微分方程表示后进行离散化得到如下：



其中，Ts为采样时间，为健康模式下在k+1时刻直轴和交轴的预测电流；
定义判断最优电压向量的价值函数为：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘乐，谢鹏飞，杜立天，柳思奇，宋星驰，
申请(专利权)人：武汉船用电力推进装置研究所中国船舶重工集团公司第七一二研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42