[发明专利]一种永磁体局部失磁故障模拟方法及故障注入器

权利要求书

1.一种永磁体局部失磁故障模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据永磁体时效性建立永磁体时效退磁下的磁感应强度与时间的第一关系模型；根据永磁体温度损失特性建立永磁体在一个以上温度变化周期内温度退磁下磁感应强度与时间的第二关系模型；

S2：根据所述第一关系模型和所述第二关系模型建立一个以上温度变化周期内时效退磁与温度退磁共同作用下的永磁体局部失磁演变模型；

S3：采集永磁电机发生永磁体局部失磁故障时的定子电流故障特征频率，根据所述定子电流故障特征频率和所述永磁体局部失磁演变模型建立在永磁体局部失磁故障情况下的电机定子电流信号模型；

S4：根据所述电机定子电流信号模型建立永磁体失磁下的磁感应强度变化量与定子谐波电流关系，并建立一个以上温度变化周期内时效退磁、温度退磁分别作用以及时效退磁与温度退磁共同作用下的电机定子谐波电流幅值演变规律，得到在所述一个以上温度变化周期内时效退磁、温度退磁分别作用以及时效退磁与温度退磁共同作用下定子谐波电流信号模型，根据在所述一个以上温度变化周期内时效退磁、温度退磁分别作用以及时效退磁与温度退磁共同作用下 定子谐波电流信号模型进行永磁体局部失磁故障模拟；

在计算所述电机定子谐波电流演变规律时，将永磁体局部失磁部分视为在原来正常永磁体的基础上叠加了一个局部反向永磁体，其中，将谐波电流视为由该反向永磁体的磁感应强度在绕组中产生的感应电动势与定子绕组相电阻的比值生成，且该反向永磁体的电流大小与永磁体局部失磁部分产生的电流大小相等，方向相反。

2.根据权利要求1所述的永磁体局部失磁故障模拟方法，其特征在于，所述S1具体包括以下步骤：

S11：将永磁体随时间的磁通损失与所经历时间近似成线性关系，建立永磁体时效退磁下的磁感应强度与时间的第一关系模型，计算公式为：

B_s＝B₀-k₁t； (1)

式中，B_s为时效退磁下的永磁体磁感应强度，B₀为永磁体初始磁感应强度，k₁为时效退磁因子，t为时间；

S12：建立永磁体温度退磁下磁感应强度与时间的关系，计算公式为：

式中，B_w为温度退磁下的永磁体磁感应强度，k₂为温度退磁因子；

建立一个以上温度变化周期内永磁体温度退磁下磁感应强度与时间的第二关系模型，计算公式为：

式中，为n个温度变化周期内温度退磁下的永磁体磁感应强度，为第j次重复工作时初始工作温度T₀所对应的初始磁感应强度，为第j次重复工作温度T₁所对应的磁感应强度，j＝1,2,…,n，n为重复工作的总次数；t_j为重复工作的工作时间，t_j-1为重复工作的初始时间，t_j-1,j为第j次重复工作温度T₁所对应的时刻，且t_j-1＜t_j-1,j＜t_j，k₃为单个周期内的升磁因子。

3.根据权利要求2所述的永磁体局部失磁故障模拟方法，其特征在于，所述建立一个以上温度变化周期内永磁体温度退磁下磁感应强度与时间的第二关系模型之前，还包括步骤：建立一个以上温度变化周期内温度退磁下永磁体磁感应强度与时间的关系曲线所述关系曲线根据各温度变化周期内的不可逆退磁量计算得到。

4.根据权利要求2所述的永磁体局部失磁故障模拟方法，其特征在于，所述永磁体局部失磁演变模型的计算公式为：

式中，B为n个温度变化周期内时效与温度退磁共同作用下的永磁体磁感应强度，ΔB_add为n个温度变化周期内时效退磁与温度退磁共同作用下的总退磁量。