[发明专利]基于高频信号注入的电机匝间短路故障诊断方法

权利要求书

1.基于高频信号注入的电机匝间短路故障诊断方法，其特征在于，利用旋转高频电流注入法向两相待检测绕组注入幅值相等、相位相差180°的高频电流信号，从注入高频电流信号后SVPWM环节输出的两相静止坐标系下的电压信号中获取待检测两相之间的线电压，从注入高频电流后待检测两相之间的线电压提取出的高频分量，从健康电机待检测两相之间的线电压提取出的高频分量，以高频分量差值的平方和为待检测两相绕组的故障特征量，由待检测两相绕组的故障特征量与门槛值的比较结果判定待检测的两相绕组是否发生匝间短路故障，记录比较结果为待检测相绕组状态值，以当前相绕组与其它绕组注入高频电流后确定的待检测相绕组状态值的乘积为当前相绕组的故障标志位，由故障标志位的计算结果判定该相绕组是否发生了匝间短路。

2.根据权利要求1所述基于高频信号注入的电机匝间短路故障诊断方法，其特征在于，旋转高频电流注入法根据电机电流生成的两相静止坐标系下的高频控制电压实现。

3.根据权利要求2所述基于高频信号注入的电机匝间短路故障诊断方法，其特征在于，根据电机电流生成的两相静止坐标系下的高频控制电压的具体方法为：对电机电流进行正序高频变换和负序高频旋转变换后得到正、负序高频电流，对正、负序高频电流进行低通滤波得到正、负序高频电流的交直轴分量，对正、负序高频电流的交直轴分量与其参考值的差值进行PI调节和高频解耦后得到正、负序高频电压，将正、负序高频电压反变换至静止abc坐标系下叠加后再进行CLARK变换得到两相静止坐标系下的高频控制电压。

4.根据权利要求1所述基于高频信号注入的电机匝间短路故障诊断方法，其特征在于，以当前相绕组与其它绕组注入高频电流后确定的两个待检测相绕组状态值的乘积为当前相绕组的故障标志位，具体为：其中，f_ab为A相绕组与B相绕组注入高频电流后确定的AB相绕组状态值，f_bc为B相绕组与C相绕组注入高频电流后确定的BC相绕组状态值，f_ca为C相绕组与A相绕组注入高频电流后确定的CA相绕组状态值，Flag_a、Flag_b、Flag_c分别为A相、B相、C相绕组的故障标志位。

5.根据权利要求3所述基于高频信号注入的电机匝间短路故障诊断方法，其特征在于，

向A相绕组和B相绕组注入高频电流时，正、负序高频电流的交直轴分量的参考值为：

向B相绕组和C相绕组注入高频电流时，正、负序高频电流的交直轴分量的参考值为：

向C相绕组和A相绕组注入高频电流时，正、负序高频电流的交直轴分量的参考值为：

其中，I_{p,dh_ref}、I_{p,qh_ref}为正序高频电流的交直轴分量，I_{n,dh_ref}、I_{n,qh_ref}为负序高频电流的交直轴分量，I_h为所注入高频电流的幅值。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述基于高频信号注入的电机匝间短路故障诊断方法，其特征在于，该方法适用于永磁同步电动机、永磁同步发电机。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述基于高频信号注入的电机匝间短路故障诊断方法，其特征在于，该方法适用于三相电机或多相电机。