[发明专利]一种变频器驱动感应电机定子匝间短路故障诊断方法

摘要

本发明公开一种变频器驱动感应电机定子匝间短路故障诊断方法，该方法计算简单、易于实现、鲁棒性高，对感应电机参数要求低。仅需要附加一个电压传感器，通过提取并分析变频器开关旁带谐波零序分量，实现电机系统的开环、闭环调速等多种运行状态故障检测，适用于SPWM、SVPWM等多种调制方式，应用范围广、动态效果好、识别精度高，可以实时地诊断定子匝间短路故障，并给出故障程度指标。

主权项

一种适用于变频器驱动的感应电机定子匝间短路故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将直流母线电容中点z与感应电机中点s连接至电压传感器输入端，采集电压vsz，根据：v0s＝v0z‑vsz   (1)其中，v0s为相对于电机中点s的零序电压，v0z为相对于直流母线中点z的零序电压，由于变频器系统v0z信号中fc+2f1谐波分量为零，将公式(1)化为：v0s_fc+2f1=-vsz_fc+2f1---(2)]]>其中，fc为载波频率，f1为调制波频率，为v0s中fc+2f1频率分量，为vsz中fc+2f1频率分量；(2)将vsz信号进行频谱移动、防混叠滤波、降采样、窄带滤波与反变换处理，提取电压vsz中频率为fc的逆变器调制开关谐波将原始信号数据减去提取出的fc开关谐波分量得到v'sz；vsz′=vsz-vsz_fc---(3)]]>(3)记f1为电机运行基波频率，将三相逆变器电压中的fc+2f1分量作为三相注入高频源，将步骤(2)得到的零序电压信号v'sz进行频谱移动、防混叠滤波、降采样以及低通滤波，提取fc+2f1分量幅值(4)根据当前直流母线电压udc与调制比M，查询电机运行状态下相电压fc+2f1分量的幅值(5)将计算得到的故障指标η同阈值θthr进行比较，确定是否处于故障情况，如果η>θthr，则电机处于故障情况；其中故障指标的计算公式如下：η=3Vsz_fc+2f12πLσsVh_fc+2f1×(fc+2f1)---(4)]]>其中，为vsz中fc+2f1分量的幅值，为相电压中fc+2f1分量的幅值，Lσs为电机定子漏感。