[发明专利]基于负序分量的永磁同步电机定子绕组故障诊断方法

权利要求书

1.基于负序分量的永磁同步电机定子绕组故障诊断方法，其特征在于，该故障诊断方法具体包括以下步骤：

步骤一：利用对称分量法分别计算三相定子电流的负序分量和三相定子电压的负序分量；

步骤二：将负序电压分量分解为两部分，进而计算出两部分差值的模；

步骤三：利用两部分差值的模和定子电流Park矢量模定义故障特征量，通过观察故障特征量变化情况实现定子绕组不对称故障诊断；

利用对称分量法计算三相定子电流的负序分量计算公式为：

利用对称分量法计算三相定子电压的负序分量计算公式为：

式中：i_NSC是三相定子电流(i_a,i_b,i_c)的负序分量，u_NSC是三相定子电压(u_a,u_b,u_c)的负序分量，

当定子绕组不对称故障发生在a，此时永磁同步电机的电压方程可以表示为：

式中：u_a，u_b和u_c为三相定子电压，u₀是零序电压，i_a，i_b和i_c为三相定子电流，L是定子绕组自感，M是定子绕组互感；R_s为定子电阻，R_{add_a}为故障导致的附加电阻；λ_PM,a，λ_PM,b和λ_PM,c是三相定子绕组的永磁磁链，其表示为：

式中：λ_PM,1是基波磁链的幅值，θ是转子电角度；

根据(1)-(4)可得定子绕组不对称故障发生时负序电压为：

将负序电压分解为两部分，即：

u_NSC,a＝u_NSC,h,a+u_NSC,f,a (6)

式中：u_NSC,h,a和u_NSC,f,a分别为负序电压的健康部分和故障部分；

根据公式(6)和(7)，可得负序电压两部分差值的模为：

U_NSC＝|u_NSC,h,a-u_NSC,f,a| (9)

定子电流Park矢量模为：

式中：i_d和i_q表示为：

故障特征量定义为：

当故障特征量大于阈值时，永磁同步电机有定子绕组不对称故障发生；当故障特征量不大于阈值时，永磁同步电机处于正常运行状态。