[发明专利]海上双馈电机转子绕组匝间短路故障辨识方法

权利要求书

1.一种海上双馈电机转子绕组匝间短路故障辨识方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1)获取待故障识别的海上双馈电机定子、转子三相电压和三相电流以及转速；

2)将转子三相电压和转子三相电流经磁链提取法，计算得到转子绕组匝间短路故障引起双侧磁链观测差有效值ΔΨ：

其中

其中△ψ_s为定子绕组电流侧磁链观测值与电压侧磁链观测值差值，△ψ_r为转子绕组电流侧磁链观测值与电压侧磁链观测值差值，μ为短路匝数与转子绕组总匝数之比，L_ls为定子绕组漏感，L_lr为转子绕组漏感，L_ms定转子互感值，I_ar、I_br、I_cr分别为转子a、b、c相电流，I_as、I_bs、I_cs分别为定子A、B、C相电流，θ为定转子夹角，ω为转子电流角速度，A为转子电流幅值，θ_r为转子电流t＝0时刻相角；

3)计算故障相与非故障相Δψ的差以滤除测量误差，得到故障严重程度因子ξ，假定转子a相为故障相，

4)判断故障严重程度因子ξ是否到达故障预警值，若是则执行步骤5)，否则返回步骤1)；

5)该待故障识别的海上双馈电机发生定子绕组匝间短路故障，进行故障处理。

2.根据权利要求1所述海上双馈电机转子绕组匝间短路故障辨识方法，其特征在于，所述步骤2)中磁链提取法具体步骤如下：

201)获取待故障识别的海上双馈电机的三相信号，包括定子三相电压、转子三相电压、定子三相电流、转子三相电流和转子转速；

202)根据定子、转子三相电流和电机固有参数计算得到电流侧磁链ψ₁；

其中定子自感阵

转子自感阵

转子对定子的互感阵

203)根据定子、转子三相电压、电流和电机阻抗参数计算得到电压侧磁链ψ₂：

公式中p为微分符号；

204)计算各相磁链观测差值Δψ＝ψ₁-ψ₂；

205)其中202)由于计算复杂，在理论推导时引入转子绕组匝间短路故障工况f，假定转子a相为故障相，故障工况满足双馈电机故障方程：

ψ_f为由故障方程得出的磁链矩阵由于匝间短路部分绕组的电压、电流U_ar1、I_ar1为匝间短路产生的内部电压、电流且不易测得，磁链矩阵忽略ψ_ar1，电机发生故障时通过故障方程和正常方程计算出的各相磁链变化值可以由下式得出：

206)针对203)同样引入中间过程转子绕组匝间短路故障工况f，

设I_ar＝Asin(ωt+θ_r) (18)

则

207)通过205)、206)的结果相减即可消去中间过程f，得到所需的各相磁链差：