[發(fā)明專利]交流異步牽引電機(jī)定子繞組匝間短路的故障建模仿真方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310421982.7
• 申請(qǐng)日: 2013-09-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103530442A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛興來(lái);韓坤;馮曉云;熊成林;宋文勝;劉卉圻;茍斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 張澎

1.交流異步牽引電機(jī)定子繞組匝間短路的故障建模仿真方法，通過(guò)建立異步牽引電機(jī)定子繞組匝間短路故障模型進(jìn)行異步牽引電機(jī)定子繞組匝間短路故障仿真，包括以下步驟：

（1）確定并計(jì)算異步牽引電機(jī)定子短路繞組系數(shù)μ、參數(shù)σ、參數(shù)ζ、以及參數(shù)矩陣N：

μ=sa2/(sa1+sa2)]]>

σ=LsLr-LmLm]]>

ζ=Lls+23μLm-23μLs]]>

N=Lrσ+23μ1ζ0-Lmσ0-231ζ0Lrσ0-Lmσ0-Lmσ0Lsσ000-Lmσ0Lsσ01ζ000-1μ1ζ]]>

其中，sa₂為交流異步牽引電機(jī)單相定子繞組短路繞組匝數(shù)，sa₁為交流異步牽引電機(jī)單相定子繞組正常繞組匝數(shù)，L_s為交流異步牽引電機(jī)定子電感參數(shù)，L_r為交流異步牽引電機(jī)轉(zhuǎn)子電感參數(shù)，L_m為交流異步牽引電機(jī)定轉(zhuǎn)子互感參數(shù)，L_ls為交流異步牽引電機(jī)定子漏感參數(shù);

（2）建立基于兩相靜止坐標(biāo)系的交流異步牽引電機(jī)定子繞組匝間短路的狀態(tài)方程，并進(jìn)行求解，計(jì)算異步牽引電機(jī)狀態(tài)變量ψ_sα、ψ_sβ、ψ_rα、ψ_rβ、ψ_sα2：

pψsαψsβψrαψrβψsa2=-RsN2+23μRsN5-RsN1-RrN3-ωr[00010]-RrN4+ωr[00100]-μRsN2+(μRs+Rf)N5ψsαψsβψrαψrβψsa2+usαusβ000]]>

其中，p為微分算子，ψ_sα為交流異步牽引電機(jī)定子磁鏈在兩相靜止坐標(biāo)系α軸上的分量，ψ_sβ為交流異步牽引電機(jī)定子磁鏈在兩相靜止坐標(biāo)系β軸上的分量，ψ_rα為交流異步牽引電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鏈在兩相靜止坐標(biāo)系α軸上的分量，ψ_rβ為交流異步牽引電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鏈在兩相靜止坐標(biāo)系β軸上的分量，ψ_sα2為交流異步牽引電機(jī)定子短路繞組磁鏈在兩相靜止坐標(biāo)系α軸上的分量，N_n為參數(shù)矩陣N中的第n行，R_s為交流異步牽引電機(jī)定子電阻參數(shù)，R_r為交流異步牽引電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻參數(shù)，R_f為交流異步牽引電機(jī)定子繞組短路電阻，u_sα為交流異步牽引電機(jī)輸入電壓在兩相靜止坐標(biāo)系α軸上的分量，u_sβ為交流異步牽引電機(jī)輸入電壓在兩相靜止坐標(biāo)系β軸上的分量；

（3）根據(jù)異步牽引電機(jī)狀態(tài)變量值計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻交流異步牽引電機(jī)輸出電流i_sα、i_sβ、i_rα、i_rβ，交流異步牽引電機(jī)定子繞組短路電流i_f，交流異步牽引電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩T_e以及轉(zhuǎn)速值ω_r；

isαisβirαirβif=Lrσ+23μ1ζ0-Lmσ0-231ζ0Lrσ0-Lmσ0-Lmσ0Lsσ000-Lmσ0Lsσ01ζ000-1μ1ζψsαψsβψrαψrβψsa2]]>

Te=32npLm(isβirα-isαirβ)-npμLmifirαdωrdt=npJ(Te-TL)]]>

其中，i_sα為交流異步牽引電機(jī)定子電流在兩相靜止坐標(biāo)系α軸上的分量，i_sβ為交流異步牽引電機(jī)定子電流在兩相靜止坐標(biāo)系β軸上的分量，i_rα為交流異步牽引電機(jī)轉(zhuǎn)子電流在兩相靜止坐標(biāo)系α軸上的分量，i_rβ為交流異步牽引電機(jī)轉(zhuǎn)子電流在兩相靜止坐標(biāo)系β軸上的分量，n_p為交流異步牽引電機(jī)極對(duì)數(shù)參數(shù)，J為交流異步牽引電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量參數(shù)，T_L為交流異步牽引電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩參數(shù);

（4）將（3）所得計(jì)算數(shù)值輸出至后續(xù)處理設(shè)備。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之交流異步牽引電機(jī)定子繞組匝間短路的故障建模仿真方法，其特征在于，所述后續(xù)處理設(shè)備包括作為實(shí)時(shí)反饋控制的后續(xù)控制器和作為中間計(jì)算結(jié)果表達(dá)的顯示裝置。