[發明專利]基于磁場監測的永磁同步電機故診斷方法

有效

• 申請號: 201710427322.8
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107192947B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 黃嵩;曾沖;楊永明;武盾;陳晨
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 重慶大學專利中心 50201
• 代理人: 王翔

1.一種基于磁場監測的永磁同步電機故障診斷方法，其特征在于:

1)獲取參考值

1-1)在作為參照的正常永磁同步電機的每一個定子齒上繞制線圈，并對這些線圈依次編號；

1-2)在作為參照的正常永磁同步電機負載率為R、轉速為n的工況下，提取每一個感應線圈上隨時間變化的感應電勢，并計算其在各個時刻的基波相量表示的幅值，θ_orsi表示的相位；i為線圈的編號，i＝1,2……；

1-3)計算定子繞組在每一個線圈產生感應電勢的相位：

其中θ_oA是A相電流的相位，θ_oAci是A相繞組軸線與第i號線圈位置的電角度差，i為線圈的編號；

1-4)計算永磁體在每一個線圈產生的感應電勢相位：

其中θ_odci是d軸與第i號線圈位置的電角度差；

1-5)計算每一個線圈上由定子電流產生的感應電勢參考值

1-6)計算每一個線圈上由轉子永磁體產生的感應電勢參考值

1-7)重新設定載率、轉速的值，并重復1-2)至1-6)，直到獲取的參考值覆蓋電機可能的所有運行范圍；

2)獲取故障特征

2-1)在被監測永磁同步電機的每一個定子齒上繞制線圈，并對這些線圈依次編號；

2-2)提取被監測永磁同步電機每一個感應線圈上隨時間變化的感應電勢，并計算其在各個時刻的基波幅值并計算其在各個時刻的基波相量表示的幅值，θ_rsi表示的相位；

2-3)根據被監測永磁同步電機的負載率、轉速選取相同工況下的參考值

2-4)計算被監測永磁同步電機每一個定子齒上的線圈故障值，

其中

3)診斷故障

3-1)按照下式計算閾值TH：

其中，a是閾值系數，通常可取a＝100；

3-2)分別將各齒對應的故障值和閾值作比較，根據結果判斷故障。

2.根據權利要求1所述的一種基于磁場監測的永磁同步電機故障診斷方法，其特征在于：

若被監測永磁同步電機的所有線圈上的故障特征均小于閾值則電機正常，若被監測永磁同步電機的任何一個或多個線圈上的故障特征超過閾值，則電機故障；故障的具體判定方法如下：

若被監測永磁同步電機的一個定子齒上繞制線圈對應的線圈故障值明顯增大，且不隨電機旋轉而發生改變，則判定故障類型為電機匝間短路，故障值明顯增大的位置就是匝間短路發生的位置；

若被監測永磁同步電機的一個定子齒上繞制線圈對應的線圈故障值明顯增大，且隨電機旋轉而變化，則判定故障類型為永磁體失磁，故障值明顯增大的位置就是發生失磁的位置；

若被監測永磁同步電機的所有定子齒上繞制線圈對應的線圈故障值形成兩個相隔半個定子圓周的峰值，則判定故障類型為偏心故障，兩個峰值對應位置就是偏心后氣隙最大和最小的位置。