基于d-q理论的双馈异步电机定子匝间短路故障诊断方法

作     者：秦嘉翼 周锦晗 王喜莲 耿民 李志国 张川宝 QIN Jiayi;ZHOU Jinhan;WANG Xiian;GENG Min;LI Zhiguo;ZHANG Chuanbao

作者机构：北京交通大学电气工程学院北京100044 中车唐山机车车辆有限公司动车检修部河北唐山063035 唐山工业职业技术学院自动化工程学院河北唐山063020 

出 版 物：《北京交通大学学报》 (JOURNAL OF BEIJING JIAOTONG UNIVERSITY)

年 卷 期：2024年第48卷第2期

页      面：185-192页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划(2021YFB2500701) 

主　　题：双馈异步电机 定子绕组匝间短路 故障诊断 d-q变换理论 

摘      要：为实现双馈异步电机定子绕组匝间短路的早期故障诊断,提出一种基于转子电流特征频率分量的故障诊断方法 .首先,通过分析故障后电机的电磁特性,得到故障后转子电流中会产生特征频率分量的结论 .然后,通过对转子单相电流进行特殊的相移构造出三相电流,并对该组电流进行d-q变换,利用理论推导证明d-q变换后的直流分量幅值能够反映特征谐波的大小,将直流分量作为故障特征量进行双馈异步电机匝间短路故障的诊断.最后,依据有限元法建立故障前后电机的仿真模型,对不同工况下故障特征量的变化进行研究.结果表明:基于d-q理论提取的故障特征量与定子绕组的短路匝数呈正相关,且在转速变化和电压不平衡时也可有效诊断出匝间短路故障;通过设置合理的故障阈值可实现对双馈异步电机定子绕组匝间短路故障的精确辨识.研究结果可以为电机绕组匝间短路故障诊断提供参考.