CN115236506B 一种匝间短路故障下永磁同步电机温度预测方法 （东南大学）

一种匝间短路故障下永磁同步电机温度预本发明提供一种匝间短路故障下永磁同步描述电机铁损与其频率和合成反电势变化关系的方程以及描述机械损耗与电机转速变化关系2基于永磁同步电机系统物理原理，建立正常运行状态下电机的损将电机铁损与机械损耗方程中的参数统一视为待定损耗参数，通基于匝间短路故障下永磁同步电机系统物理原理，建立故障运基于匝间短路故障下永磁同步电机系统热传递物理原理，建立将热网络模型中的热阻、热容及定转子铁损比视为待定参数，将磁滞系数kh和涡流系数ke分别表示为与磁通密度相关的三次多项式，整理得到描述h0h1h2h3及ke0e1e2Vm表示3根据匝间短路故障下永磁同步电机物理原理，得到描述匝间短路故障电机电压与电sfsf分别表示包含了短路回路的故障下电机bcsμ表示短路绕组与总绕组的4所述建立故障运行状态下电机的四节点低阶热网络模根据电机结构的对称性，任意位置发生匝间短路故障后都可将绕组分所述匝间短路故障下电机四节点热网络模型的状态空间表达式中各变量具体srwhwfPrwhwhwf分别表示定子swh所述匝间短路故障下电机四节点热网络模型的输入变量计5T0)]6[0001]本发明涉及电机关键位置温度监测技术领域，具体为一种匝间短路故障下永磁[0003]针对匝间短路故障发生后的电机容错控制，现有研究常通过电流注入的方式消[0004]针对电机关键部分温度监测，使用传感器测量温度是目前工业应用中最常用的方法，但匝间短路故障位置不确定，准确测量故障点温度要求在每个线圈中都埋入传感[0006]针对现有技术的不足，本发明提供了一种匝间短路故障下永磁同步电机温度预述定子绕组铜损与相电流变化关系的方程、描述电机铁损与其频率和合成反电势变化关7[0011]将电机铁损与机械损耗方程中的参数统一视为待定损耗参数，通过实验采集电[0012]基于匝间短路故障下永磁同步电机系统物理原理，建立故障运行状态下永磁同[0013]基于匝间短路下永磁同步电机系统热传递物理原理，建立故障运行状态下电机[0015]实时测量故障运行状态下电机的电流、电压和转速信息，在线计算得到电机损及ke0e1e2[0030]根据匝间短路故障下永磁同步电机物理原理，得到描述匝间短路故障电机电压8[0043]根据电机结构的对称性，任意位置发生匝间短路故障后都可将绕组分为故障线9[0046]优选的，所述匝间短路故障下电机四节点热网络模型的状态空间表达式中各变[0047]i,-li,ii,i'rwhswhse分别表示电机定子铁芯与健康[0062]本发明一种匝间短路故障下永磁同步电机温度预测方法，根据正常和故障运行[0070]下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施[0072]一种匝间短路故障下永磁同步电机温到描述定子绕组铜损与相电流变化关系的方程、描述电机铁损与其频率和合成反电势变及ke0e1e2[0086]所述步骤S2中忽略永磁体涡流损耗，将电机总损耗Ploss减去铜损Pcu后得到剩余剩余损耗可通过测量电机正常运行状态下的输入功率、因此通过实验采集电机在不同工况下的多组数据，结合粒子群优化算法对损耗参数进行[0089]所述步骤S3中根据匝间短路故障下永磁同步电机物理原理，得到描述匝间短路示为不同故障情况下故障相铜损的实际值与模型计算值实验结果的对比，其中圆圈表示得到；叉线表示电机损耗模型计算值，其中铁损与机械损耗计算采用电机正常运行下模[0107]所述步骤S4中根据电机结构的对称性，任意位置发生匝间短路故障后都可将绕[0110]i,-i,ii,iI';Tf＝[TsTwhTrTwf]T；uf＝[PsPwhPrPwfTe]T；rwhswhse分别表示电机定子铁芯与健康[0122]所述步骤S5中通过短接实验电机的单个线圈，设置短路匝比0.25，短路电阻网络参数后，温度在线预测方法如图5所示，通过故障诊断技术获得电机故障严重程度，[0123]对匝间短路故障下四节点热网络模型温度预测进行实验验证。通过不断调节参体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定