无刷励磁机旋转整流器二极管开路故障的轴电压特征研究

作     者：武玉才 孙淑琼 庞永林 马明晗 李永刚 WU Yucai;SUN Shuqiong;PANG Yonglin;MA Minghan;LI Yonggang

作者机构：新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)河北保定071003 国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院内蒙古呼和浩特010020 

出 版 物：《华北电力大学学报（自然科学版）》 (Journal of North China Electric Power University：Natural Science Edition)

年 卷 期：2024年第51卷第4期

页      面：114-123页

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

基　　金：河北省自然科学基金资助项目(E2020502064) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2020MS094) 

主　　题：三相无刷励磁机 二极管开路 轴电压 谐波特征 

摘      要：内转子式三相无刷励磁机旋转整流器二极管单管开路故障发生频率较高且不易直接监测,可能诱发多个二极管故障的连锁效应,严重影响发电机组的安全可靠运行,根据故障在轴电压中形成的特征谐波进行在线监测是一种新型检测方法。首先分析了旋转整流器二极管单管开路故障时励磁机电枢磁动势特征,利用气隙磁导法得到交链电枢转轴交变磁通表达式,进而预测二极管开路故障后,励磁机轴电压中将出现Pωr/2π整数倍频率的谐波。最后以一台5.8 MW的三相无刷励磁机为例进行有限元仿真,结果与理论预期相符,证明了轴电压信号可用于内转子式无刷励磁机的旋转整流桥二极管开路故障在线监测。