[发明专利]一种区分永磁同步电机定子绕组故障类型的方法

权利要求书

1.一种区分永磁同步电机定子绕组故障类型的方法，其特征在于：该方法的步骤为：

（1）利用坐标变换理论计算零序电压V_0,m中基波幅值V₁和初相位θ₁、零序电压V_0,m中三次谐波的幅值V₃，三相相电流基波的初相位θ_a，θ_b，θ_c，零序电压V_0,m中基波的初相位与短路电流基波的初相位差σ；

（2）判断是否有定子绕组故障：如果零序电压V_0,m中基波幅值V₁与零序电压V_0,m中三次谐波的幅值V₃的比值Fs大于第一阈值thr，即则有定子绕组故障，并且判断故障类型和故障相；否则，没有定子绕组故障；

（3）判断故障类型和故障相：在定子绕组故障情况下，根据零序电压V_0,m中基波的初相位和三相相电流基波的初相位的差σ来判断故障类型和故障相，如果180-θ_thr≤|θ₁-θ_a|≤180+θ_thr，θ_thr为第二阈值，则A相绕组发生不平衡，即FlagA=1；如果180-θ_thr≤|θ₁-θ_b|≤180+θ_thr，则B相绕组发生不平衡，即FlagB=1；如果180-θ_thr≤|θ₁-θ_c|≤180+θ_thr，则C相绕组发生不平衡，即FlagC=1；如果|θ₁-θ_a|≤σ+θ_com，θ_com为第三阈值，则A相绕组发生匝间短路，即FlagA=2；如果|θ₁-θ_b|≤σ+θ_com，则B相绕组发生匝间短路，即FlagB=2；否则，C相绕组发生匝间短路，即FlagC=2。

2.根据权利要求1所述的一种区分永磁同步电机定子绕组故障类型的方法，其特征在于：所述步骤（1）利用坐标变换理论计算零序电压V_0,m中基波的幅值和初相位幅值和相位，其方法为：

式中：ω_s是基波角频率，V₁是零序电压中基波幅值，V₃是零序电压中三次谐波的幅值，θ₁和φ分别为基波和三次谐波的初相位；

利用坐标变换理论对式（1）进行变换，可得d轴和q轴的电压为

对式（2）作进一步的运算可得

利用低通滤波器滤除式（3）中高频分量，可得

Vdl=12V1sin(θ1)Vql=12V1cos(θ1)---(4)]]>

根据式（4）可得，零序电压V_0,m中基波的幅值和初相位分别为

V1=2Vdl2+Vql2θ1=tan-1(VdlVql)---(5)]]>

同样，利用此方法可以计算零序电压中三次谐波的幅值和三相相电流基波的初相位。

3.根据权利要求1所述的一种区分永磁同步电机定子绕组故障类型的方法，其特征在于：第一阈值thr，第二阈值θ_thr和第三阈值θ_com的确定方法分别为：

对于第一阈值thr，首先在永磁同步电机正常工作情况下，记录下零序电压V_0,m中基波幅值V₁与零序电压V_0,m中三次谐波的幅值V₃的比值Fs在不同工作点的值，然后将其设置为第一阈值thr，最后把这些设定好的阈值保存在表格中，在故障诊断的时候进行调用；

对于第二阈值θ_thr，将其设置为2；

对于第三阈值θ_com，将其设置为20。