[發(fā)明專利]電機(jī)定子匝間短路故障診斷方法、裝置及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110941057.1
• 申請(qǐng)日: 2021-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN113625117A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓旭;黃少坡;牛峰;李永建;李奎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 北京城烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11829
• 代理人: 王新月

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種電機(jī)定子匝間短路故障診斷方法、裝置及系統(tǒng)，其中，該方法包括：獲取三相定子電壓及三相定子電流；根據(jù)所述三相定子電壓及三相定子電流計(jì)算三相瞬時(shí)無功功率；對(duì)所述三相瞬時(shí)無功功率進(jìn)行濾波，得到每相的二次諧波分量以及直流分量；計(jì)算所述每相的二次諧波分量與直流分量的比值，將每相的所述比值記為對(duì)應(yīng)相的相故障指標(biāo)；根據(jù)所述相故障指標(biāo)判斷匝間短路故障以及故障相。提高了匝間短路故障診斷的準(zhǔn)確率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電路安全領(lǐng)域，尤其涉及一種電機(jī)定子匝間短路故障診斷方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

定子匝間短路是電機(jī)最常見的故障之一，并且通常可在短時(shí)間內(nèi)引起災(zāi)難性的后果。基于電機(jī)電流特征分析或電機(jī)電壓特征分析的診斷技術(shù)，因其非侵入和易獲取的特點(diǎn)，已被有效應(yīng)用與電機(jī)的故障診斷。電流測(cè)量是電機(jī)控制必不可少的步驟，而電壓可通過電壓傳感器獲得。另外，控制器的輸出參考電壓也可作為測(cè)量電壓的替代來進(jìn)行故障診斷。

目前，大多數(shù)電機(jī)故障檢測(cè)技術(shù)均基于一種信號(hào)的分析，如電壓或者電流。但有時(shí)信號(hào)中所含故障特征比較微弱，特別是針對(duì)故障度較低的早期故障，這時(shí)將較難進(jìn)行故障識(shí)別。對(duì)于只有幾匝短路的匝間短路，電壓或者電流中的故障信息通常不足以進(jìn)行故障診斷。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)電機(jī)定子匝間短路故障診斷不準(zhǔn)確的問題，目前并沒有一個(gè)有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種電機(jī)定子匝間短路故障診斷方法、裝置及系統(tǒng)，計(jì)算三相瞬時(shí)無功功率，并通過三相瞬時(shí)無功功率得到每相的二次諧波分量以及直流分量，通過二次諧波分量以及直流分量得到對(duì)應(yīng)相的相故障指標(biāo)，根據(jù)相故障指標(biāo)判斷匝間短路故障以及故障相，以解決上述對(duì)匝間短路故障診斷不準(zhǔn)確的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種電機(jī)定子匝間短路故障診斷方法，包括：獲取三相定子電壓及三相定子電流；根據(jù)所述三相定子電壓及三相定子電流計(jì)算三相瞬時(shí)無功功率；對(duì)所述三相瞬時(shí)無功功率進(jìn)行濾波，得到每相的二次諧波分量以及直流分量；計(jì)算所述每相的二次諧波分量與直流分量的比值，將每相的所述比值記為對(duì)應(yīng)相的相故障指標(biāo)；根據(jù)所述相故障指標(biāo)判斷匝間短路故障以及故障相。

進(jìn)一步可選的，所述根據(jù)所述相故障指標(biāo)判斷匝間短路故障，包括：將每相的所述相故障指標(biāo)與預(yù)設(shè)故障指標(biāo)閾值對(duì)比；當(dāng)所有的相故障指標(biāo)均大于所述預(yù)設(shè)故障指標(biāo)閾值時(shí)，判斷出現(xiàn)匝間短路故障。

進(jìn)一步可選的，所述根據(jù)所述相故障指標(biāo)判斷故障相，包括：將三相的相故障指標(biāo)降序排列；將排在最后一位的相故障指標(biāo)對(duì)應(yīng)的相確定為故障相。

進(jìn)一步可選的，根據(jù)下式確定三相瞬時(shí)無功功率：

其中，q_a為A相的瞬時(shí)無功功率，q_b為B相的瞬時(shí)無功功率，q_c為C相的瞬時(shí)無功功率，v_a為A相的定子電壓，v_b為B相的定子電壓，v_c為C相的定子電壓，i_a為A相的定子電流，i_b為B相的定子電流，i_c為C相的定子電流。

另一方面，本發(fā)明提供了一種電機(jī)定子匝間短路故障診斷裝置，包括：獲取模塊，用于獲取三相定子電壓及三相定子電流；功率計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述三相定子電壓及三相定子電流計(jì)算三相瞬時(shí)無功功率；對(duì)濾波模塊，用于對(duì)所述三相瞬時(shí)無功功率進(jìn)行濾波，得到每相的二次諧波分量以及直流分量；相故障指標(biāo)計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述每相的二次諧波分量與直流分量的比值，將每相的所述比值記為對(duì)應(yīng)相的相故障指標(biāo)；判斷模塊，用于根據(jù)所述相故障指標(biāo)判斷匝間短路故障以及故障相。

進(jìn)一步可選的，所述判斷模塊包括：對(duì)比子模塊，用于將每相的所述相故障指標(biāo)與預(yù)設(shè)故障指標(biāo)閾值對(duì)比；匝間短路判斷子模塊，用于當(dāng)所有的相故障指標(biāo)均大于所述預(yù)設(shè)故障指標(biāo)閾值時(shí)，判斷出現(xiàn)匝間短路故障。