[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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于交流異步牽引電機(jī)建模仿真技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種交流異步牽引電機(jī)定子繞組匝間短路的故障建模仿真方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)實(shí)生活中，交流異步牽引電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的故障，主要包括：定子繞組故障、轉(zhuǎn)子斷條或端環(huán)斷裂、氣隙偏心、軸承故障等，其中定子繞組故障是導(dǎo)致交流異步牽引電機(jī)失效的主要原因之一。

交流異步牽引電機(jī)定子繞組故障可分為匝間短路、相間短路及接地短路等故障，其中以匝間短路最為常見(jiàn)，并能以此引發(fā)其他故障，從而造成牽引電機(jī)不可逆的損害。如何及時(shí)準(zhǔn)確診斷出異步牽引電機(jī)匝間短路故障并采取相應(yīng)措施以保證異步牽引電機(jī)及系統(tǒng)的安全運(yùn)行，這一問(wèn)題越來(lái)越被世人重視。

針對(duì)交流異步牽引電機(jī)定子繞組匝間短路故障的研究多采用仿真和試驗(yàn)相結(jié)合的方式，但目前為止，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或是基于有限元的方式完成，或是基于簡(jiǎn)單的頻譜疊加的方式完成。基于有限元的方式進(jìn)行交流異步牽引電機(jī)定子繞組匝間短路故障仿真能細(xì)致的模擬交流異步牽引電機(jī)定子繞組匝間短路現(xiàn)象，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常復(fù)雜；基于簡(jiǎn)單的頻譜疊加的方式進(jìn)行交流異步牽引電機(jī)定子繞組匝間短路故障仿真雖然實(shí)現(xiàn)起來(lái)簡(jiǎn)單，但是僅僅是頻譜的疊加并未考慮短路繞組間磁路耦合，不能完全反映出異步牽引電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。因此，建立簡(jiǎn)單的容易計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)并且能夠反映交流異步牽引電機(jī)運(yùn)行狀況的交流異步牽引電機(jī)定子繞組匝間短路故障的建模仿真方法非常有必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種適用離線仿真以及在線實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的，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)該方法建立的基于兩相靜止坐標(biāo)系下交流異步牽引電機(jī)定子繞組匝間短路的數(shù)學(xué)模型，能完成交流異步牽引電機(jī)定子繞組匝間短路的故障仿真，彌補(bǔ)了現(xiàn)有仿真模型中或復(fù)雜不易實(shí)現(xiàn)或過(guò)于簡(jiǎn)單無(wú)法充分反映現(xiàn)實(shí)的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的具體技術(shù)手段如下：

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]]>