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【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及电机领域,尤其涉及一种永磁同步电机退磁故障诊断方法及其系统及计算机可读存储介质。
技术介绍
1、永磁同步电机具有结构简单、高转矩密度、高效率、控制性能好等优点,广泛应用于工业生产、生活等方面,以及对电机可靠性要求极高的领域,如航空航天、风力发电、军事、轨道交通、电动汽车等。其中,多相永磁同步电机如双三相永磁同步电机,由于高功率密度、高容错能力得到广泛研究。而永磁同步电机在运行过程有可能产生各种故障降低其可靠性和系统安全性,例如退磁故障、偏心故障、匝间短路故障、轴承故障等,其中退磁故障是永磁同步电机特有的故障,也是对电机性能影响最为严重的故障之一。
2、永磁电机退磁故障又可以分为均匀退磁故障和局部退磁故障。具体来看,永磁体材料老化、环境温度升高等原因会导致均匀退磁故障,气隙磁场幅值减小,表现为永磁磁链基波幅值降低;氧化、振动等环境因素以及短路等情况下的瞬态大电流引起的强电枢反应磁场会导致局部退磁故障,气隙磁场除幅值减小还可能出现畸变,会导致电机产生径向不平衡力,转矩波动的增大,这都不利于永磁同步电机的安全稳定运行。退磁故障较为严重时,还有可能会造成电机报废等灾难性后果。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种永磁同步电机退磁故障诊断方法及其系统及计算机可读存储介质,计算负担小且准确性高。
2、本申请实施例的一个方面提供一种永磁同步电机退磁故障诊断方法,包括:
3、获取所述永磁同步电机的至少一套定子绕组的相电流;
5、若所述相电流相关频谱中包括特征谐波,且所述特征谐波对应的幅值大于故障阈值,确定所述永磁同步电机存在退磁故障。
6、可选地,所述相电流相关频谱包括相电流频谱,所述特征谐波包括相电流特征谐波,所述故障阈值包括第一故障阈值;
7、所述根据所述相电流,确定相电流相关频谱,包括:
8、对所述相电流进行快速傅里叶分解,得到所述相电流频谱;
9、所述若所述相电流相关频谱中包括特征谐波,且所述特征谐波对应的幅值大于故障阈值,确定所述永磁同步电机存在退磁故障,包括:
10、若所述相电流频谱中所述相电流包括相电流特征谐波,且所述相电流特征谐波对应的幅值大于所述第一故障阈值,确定所述永磁同步电机存在退磁故障。
11、可选地,所述相电流特征谐波为次数为(k/p)的谐波,其中,p为所述永磁同步电机的极对数,k为和p不相等的正数。
12、可选地,所述永磁同步电机为双三相永磁同步电机,所述定子绕组包括第一套三相绕组和第二套三相绕组,所述第二套三相绕组的定子绕组与所述第一套三相绕组的定子绕组一一对应;所述相电流相关频谱包括相电流差值频谱,所述特征谐波包括相电流差值特征谐波,所述故障阈值包括第二故障阈值;
13、所述获取所述永磁同步电机的至少一套定子绕组的相电流,包括:
14、获取所述第一套三相绕组的至少一个所述定子绕组的相电流和所述第二套三相绕组对应的所述定子绕组的相电流;
15、所述根据所述相电流,确定相电流相关频谱,包括:
16、确定所述第一套三相绕组的至少一个所述定子绕组的相电流和所述第二套三相绕组对应的所述定子绕组的相电流的差值,作为相电流差值;
17、对所述相电流差值进行快速傅里叶分解,得到所述相电流差值频谱;
18、所述若所述相电流相关频谱中包括特征谐波,且所述特征谐波对应的幅值大于故障阈值,确定所述永磁同步电机存在退磁故障,包括:
19、若所述相电流差值频谱中所述相电流差值包括相电流差值特征谐波,且所述相电流差值特征谐波对应的幅值大于所述第二故障阈值,确定所述永磁同步电机存在退磁故障。
20、可选地,所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组均具有旋转对称性,所述相电流差值特征谐波为次数为(k/p)的谐波,其中,p为所述永磁同步电机的极对数,k为与p不相等的正奇数。
21、可选地,所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组均具有旋转非对称性,所述相电流差值特征谐波为次数为(k/p)的谐波,其中,p为所述永磁同步电机的极对数,k为与p不相等的正偶数。
22、可选地,所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组间相位差为0,且均具有旋转非对称性,所述永磁同步电机退磁故障诊断方法还包括:
23、若所述相电流差值未超过故障相电流阈值,则确定所述永磁同步电机未发生退磁故障。
24、可选地,所述相电流相关频谱还包括相电流频谱,所述特征谐波还包括相电流特征谐波,所述故障阈值还包括第一故障阈值;
25、所述若所述相电流相关频谱中包括特征谐波,且所述特征谐波对应的幅值大于故障阈值,确定所述永磁同步电机存在退磁故障,包括:
26、若所述相电流频谱中包括所述相电流特征谐波,且所述相电流特征谐波对应的幅值大于所述第一故障阈值,并且所述相电流差值频谱中包括所述相电流差值特征谐波,且所述相电流差值特征谐波对应的幅值大于所述第二故障阈值,确定所述永磁同步电机存在退磁故障,其中所述第二故障阈值大于所述第一故障阈值。
27、本申请实施例的另一方面提供一种永磁同步电机退磁故障诊断系统:包括一个或多个处理器,用于实现上述永磁同步电机退磁故障诊断方法。
28、本申请实施例的又一个方面还提供一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质上存储有程序,所述程序被处理器执行时,实现如上所述的永磁同步电机退磁故障诊断方法。
29、本申请的永磁同步电机退磁故障诊断方法由于使用定子绕组的相电流进行故障诊断,对于双三相永磁同步电机可以实现非侵入式、实时在线诊断,操作简便,通用性强,且由于对相电流相关参数进行频谱分析,本申请的方法能够提升传统的退磁故障诊断方法的灵敏度。
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1.一种永磁同步电机退磁故障诊断方法,其特征在于,包括:
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,所述相电流相关频谱包括相电流频谱,所述特征谐波包括相电流特征谐波,所述故障阈值包括第一故障阈值;
3.如权利要求2所述的永磁同步电机退磁故障诊断方法,其特征在于,所述相电流特征谐波为次数为(k/p)的谐波,其中,p为所述永磁同步电机的极对数,k为和p不相等的正数。
4.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,所述永磁同步电机为双三相永磁同步电机,所述定子绕组包括第一套三相绕组和第二套三相绕组,所述第二套三相绕组的定子绕组与所述第一套三相绕组的定子绕组一一对应;所述相电流相关频谱包括相电流差值频谱,所述特征谐波包括相电流差值特征谐波,所述故障阈值包括第二故障阈值;
5.如权利要求4所述的永磁同步电机退磁故障诊断方法,其特征在于,所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组均具有旋转对称性,所述相电流差值特征谐波为次数为(k/p)的谐波,其中,p为所述永磁同步电机的极对数,k为与p不相等的正奇数。
>6.如权利要求4所述的永磁同步电机退磁故障诊断方法,其特征在于,所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组均具有旋转非对称性,所述相电流差值特征谐波为次数为(k/p)的谐波,其中,p为所述永磁同步电机的极对数,k为与p不相等的正偶数。
7.如权利要求4所述的永磁同步电机退磁故障诊断方法,其特征在于,所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组之间相位差为0,且均具有旋转非对称性,所述永磁同步电机退磁故障诊断方法还包括:
8.如权利要求4所述的永磁同步电机退磁故障诊断方法,其特征在于,所述相电流相关频谱还包括相电流频谱,所述特征谐波还包括相电流特征谐波,所述故障阈值还包括第一故障阈值;
9.一种永磁同步电机退磁故障诊断系统,其特征在于,包括一个或多个处理器,用于实现如权利要求1-8中任一项所述的永磁同步电机退磁故障诊断方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有程序,该程序被处理器执行时,实现如权利要求1-8中任一项所述的永磁同步电机退磁故障诊断方法。
...【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:
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,所述相电流相关频谱包括相电流频谱,所述特征谐波包括相电流特征谐波,所述故障阈值包括第一故障阈值;
3.如权利要求2所述的永磁同步电机退磁故障诊断方法,其特征在于,所述相电流特征谐波为次数为(k/p)的谐波,其中,p为所述永磁同步电机的极对数,k为和p不相等的正数。
4.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,所述永磁同步电机为双三相永磁同步电机,所述定子绕组包括第一套三相绕组和第二套三相绕组,所述第二套三相绕组的定子绕组与所述第一套三相绕组的定子绕组一一对应;所述相电流相关频谱包括相电流差值频谱,所述特征谐波包括相电流差值特征谐波,所述故障阈值包括第二故障阈值;
5.如权利要求4所述的永磁同步电机退磁故障诊断方法,其特征在于,所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组均具有旋转对称性,所述相电流差值特征谐波为次数为(k/p)的谐波,其中,p为所述永磁同步电机的极对...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴立建,詹皓岚,吕泽楷,杜一东,刘嘉明,赵大文,缪骏,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:
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