[發明專利]永磁同步電機定子不對稱故障診斷方法及系統

有效

• 申請號: 201410111968.1
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN103969579A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 張志艷;馬宏忠;宋樹平;梁偉銘;陳誠;任紀良;顧海麟;鐘欽
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.永磁同步電機定子不對稱故障診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟（1）、采集永磁同步電機定子三相電流信號和定子三相電壓信號后進行快速傅立葉FFT變換，得到三相電流和三相電壓的基波分量；

步驟（2）、對所述三相電流和三相電壓基波分量分別按對稱分量分析方法進行計算，得到基波負序電流和基波負序電壓；并根據基波負序電流獲得基波負序電流幅值；

步驟（3）、根據所述基波負序電流和基波負序電壓計算得到基波負序阻抗；根據所述基波負序電流幅值運用余弦定理得到基波負序電流相角差，并獲得基波負序電流最大相角偏差；

步驟（4）、將所述基波負序電流最大相角偏差、基波負序電流幅值、基波負序阻抗作為模糊邏輯的三個輸入量，再利用加權模糊邏輯算法進行分析，根據所述分析結果判斷是否存在定子不對稱故障。

2. 根據權利要求1所述永磁同步電機定子不對稱故障診斷方法，其特征在于：所述步驟（4）中利用加權模糊邏輯算法進行分析具體為：

步驟（41）、將所述基波負序電流最大相角偏差、基波負序電流幅值基波、負序阻抗作為模糊邏輯的三個輸入量；

步驟（42）、預設一永磁同步電機運行狀態的輸出量，并確定所述三個輸入量及輸出量的隸屬度函數；

步驟（43）、根據所述三個輸入量的大小，比對輸入量隸屬度函數，確定每個輸入量所屬的模糊子集；結合所述三個輸入量所屬的模糊子集按與或邏輯制定模糊規則；

步驟（44）、結合制定的模糊規則和模糊推理方法進行推理獲得輸出量；將所獲得的輸出量與輸出量隸屬度函數進行比對，判斷是否發生定子不對稱故障。

3. 根據權利要求2所述永磁同步電機定子不對稱故障診斷方法，其特征在于：所述步驟（4）還包括當發生定子不對稱故障時，根據所述輸出量大小確定存在的定子不對稱故障程度。

4. 根據權利要求1或2或3所述永磁同步電機定子不對稱故障診斷方法，其特征在于：所述步驟（4）還包括對基波負序電流最大相角偏差、基波負序電流幅值、基波負序阻抗進行標么制處理，將標么制處理后的值作為模糊邏輯的三個輸入量。

5. 根據權利要求4所述永磁同步電機定子不對稱故障診斷方法，其特征在于：所述三個輸入量根據基波負序電流最大相角偏差、基波負序電流幅值、基波負序阻抗的穩定性設置權重。

6. 根據權利要求2所述永磁同步電機定子不對稱故障診斷方法，其特征在于：所述輸入量基波負序電流最大相角偏差、基波負序電流幅值、基波負序阻抗及輸出量的隸屬度函數均采用Z型函數zmf，S型函數smf以及梯形函數trapmf三種函數的組合。

7. 根據權利要求1所述永磁同步電機定子不對稱故障診斷方法，其特征在于：所述步驟（1）中對信號進行采樣的頻率為10kHz，采樣時長為120ms。

8. 基于上述任一項權利要求所述永磁同步電機定子不對稱故障診斷方法的系統，其特征在于：包括永磁同步電機、霍爾電流和電壓傳感器、信號調理電路、數據采集儀、故障診斷中心，所述霍爾電流和電壓傳感器用于檢測永磁同步電機的定子三相電流信號和定子三相電壓信號；所述定子三相電流信號和定子三相電壓信號經信號調理電路調理后輸入數據采集儀；所述數據采集儀用于采集電流和電壓信號；所述故障診斷中心對采集的電流和電壓信號進行分析處理，結合加權模糊邏輯算法進行判斷是否存在定子不對稱故障及故障程度。

9. 根據權利要求8所述永磁同步電機定子不對稱故障診斷系統，其特征在于：還包括車載顯示電路，所述故障診斷中心將判斷結果通過車載顯示電路顯示。