[发明专利]基于磁场监测的永磁同步电机故诊断方法

权利要求书

1.一种基于磁场监测的永磁同步电机故障诊断方法，其特征在于:

1)获取参考值

1-1)在作为参照的正常永磁同步电机的每一个定子齿上绕制线圈，并对这些线圈依次编号；

1-2)在作为参照的正常永磁同步电机负载率为R、转速为n的工况下，提取每一个感应线圈上随时间变化的感应电势，并计算其在各个时刻的基波相量表示的幅值，θ_orsi表示的相位；i为线圈的编号，i＝1,2……；

1-3)计算定子绕组在每一个线圈产生感应电势的相位：

其中θ_oA是A相电流的相位，θ_oAci是A相绕组轴线与第i号线圈位置的电角度差，i为线圈的编号；

1-4)计算永磁体在每一个线圈产生的感应电势相位：

其中θ_odci是d轴与第i号线圈位置的电角度差；

1-5)计算每一个线圈上由定子电流产生的感应电势参考值

1-6)计算每一个线圈上由转子永磁体产生的感应电势参考值

1-7)重新设定载率、转速的值，并重复1-2)至1-6)，直到获取的参考值覆盖电机可能的所有运行范围；

2)获取故障特征

2-1)在被监测永磁同步电机的每一个定子齿上绕制线圈，并对这些线圈依次编号；

2-2)提取被监测永磁同步电机每一个感应线圈上随时间变化的感应电势，并计算其在各个时刻的基波幅值并计算其在各个时刻的基波相量表示的幅值，θ_rsi表示的相位；

2-3)根据被监测永磁同步电机的负载率、转速选取相同工况下的参考值

2-4)计算被监测永磁同步电机每一个定子齿上的线圈故障值，

其中

3)诊断故障

3-1)按照下式计算阈值TH：

其中，a是阈值系数，通常可取a＝100；

3-2)分别将各齿对应的故障值和阈值作比较，根据结果判断故障。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁场监测的永磁同步电机故障诊断方法，其特征在于：

若被监测永磁同步电机的所有线圈上的故障特征均小于阈值则电机正常，若被监测永磁同步电机的任何一个或多个线圈上的故障特征超过阈值，则电机故障；故障的具体判定方法如下：

若被监测永磁同步电机的一个定子齿上绕制线圈对应的线圈故障值明显增大，且不随电机旋转而发生改变，则判定故障类型为电机匝间短路，故障值明显增大的位置就是匝间短路发生的位置；

若被监测永磁同步电机的一个定子齿上绕制线圈对应的线圈故障值明显增大，且随电机旋转而变化，则判定故障类型为永磁体失磁，故障值明显增大的位置就是发生失磁的位置；

若被监测永磁同步电机的所有定子齿上绕制线圈对应的线圈故障值形成两个相隔半个定子圆周的峰值，则判定故障类型为偏心故障，两个峰值对应位置就是偏心后气隙最大和最小的位置。