[发明专利]一种永磁同步电机匝间短路故障诊断的方法

权利要求书

1.一种永磁同步电机匝间短路故障诊断的方法，其特征在于：该方法的步骤为：

（1）利用坐标变换理论计算零序电压V_0,m中基波幅值V₁和初相位θ₁、零序电压V_0,m中三次谐波的幅值V₃，三相相电流基波的初相位θ_a，θ_b，θ_c和零序电压V_0,m中基波的初相位与A相电流中基波的初相位差δ；

（2）判断是否出现匝间短路故障：如果零序电压V_0,m中基波幅值V₁与零序电压V_0,m中三次谐波的幅值V₃的比值Fs大于第一阈值thr，即则出现了匝间短路故障，并且判断故障相；否则，没有出现匝间短路故障；

（3）判断故障相：在匝间短路的情况下，根据零序电压V_0,m中基波的初相位和三相相电流基波的初相位的差来判断故障相，如果|θ₁-δ-θ_a|<θ_thr，则A相绕组发生匝间短路，即FlagA=1；如果|θ₁-δ-θ_b|<θ_thr，则B相绕组发生匝间短路，即FlagB=1；否则，C相绕组发生匝间短路，即FlagC=1，其中θ_thr为第二阈值。

2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机匝间短路故障诊断的方法，其特征在于：所述步骤（1）利用坐标变换理论计算零序电压V_0,m中基波幅值和初相位，其方法为：

在故障情况下零序电压V_0,m的表示为

式中：ω_s是基波角频率，V₁是零序电压V_0,m中基波幅值，V₃是零序电压V_0,m中三次谐波的幅值，θ₁和φ分别为基波和三次谐波的初相位；

利用坐标变换理论对式（1）进行变换，可得d轴和q轴的电压为

对式（2）作进一步的运算可得

利用低通滤波器滤除式（3）中高频成分，可得

Vdl=12V1sin(θ1)Vql=12V1cos(θ1)---(4)]]>

根据式（4）可得，零序电压V_0,m中基波的幅值和初相位分别为

V1=2Vdl2+Vql2θ1=tan-1(VdlVql)---(5)]]>

同样，利用此方法可以计算零序电压V_0,m中三次谐波的幅值和三相相电流基波的初相位。

3.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机匝间短路故障诊断的方法，其特征在于：第一阈值thr和第二阈值θ_thr的确定方法分别为：

对于第一阈值thr，首先在永磁同步电机正常工作情况下，记录下Fs在不同工作点的值，然后将其设置为第一阈值thr，最后把这些设定好的阈值保存在表格中，在故障诊断的时候进行调用；

对于第二阈值θ_thr，将其设置为20。