基于多重同步压缩变换的永磁同步电机初期匝间短路故障检测.pdfVIP

2022 年 9 月 电 工 技 术 学 报 Vol.37 No. 18 第 37 卷第 18 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Sep. 2022 DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.210464 基于多重同步压缩变换的永磁同步电机 初期匝间短路故障检测 1 1 1 1 2 魏 东 刘 侃 丁荣军 胡 伟 陈泳丹 （1. 湖南大学机械与运载工程学院 长沙 410082 2. 车辆传动国家重点实验室（中国北方车辆研究所） 北京 100072 ） 摘要 永磁同步电机定子绕组相邻线圈之间绝缘的退化会导致匝间短路故障，而目前的研究 较多集中于短路匝数辨识，较难在故障初期检测到绝缘电阻的退化过程。该文基于匝间短路故障 电机有限元联合仿真模型分析了剩余绝缘电阻对定子电流的影响，提出一种基于电流9 次谐波的 故障检测方法。这种方法在时频域内可有效提取故障特征，并可解耦转速波动对故障检测结果的 影响，因而能在稳态和瞬态运行工况下对剩余绝缘电阻从故障初期到晚期的退化趋势进行有效追 踪。所提方法在一台24 槽4 极分布式绕组的三相永磁同步电机上进行了实验验证，结果显示，该方 法对绕组剩余绝缘电阻衰减变化具有较高的监测精度，并且对于转速突变扰动具有优异的鲁棒性。 关键词：三相永磁同步电机 匝间短路 故障检测 时频分析 中图分类号：TM341 A Multi-Synchrosqueezing Transformation Based Early Stage Detection of Inter-Turn Short Circuit Fault in Permanent Magnet Synchronous Machine Wei Dong1 Liu Kan 1 Ding Rongjun 1 Hu Wei 1 Chen Yongdan2 （1. College of Mechanical and Vehicle Engineering Hunan University Changsha 410082 China 2. National Key Lab of Vehicle Transmission China North Vehicle Research Institution Beijing 100072 China ） Abstract The degradation of insulation capacity between adjacent coils of permanent magnet synchronous machine (PMSM) stator winding will lead to inter-turn short circuit (ITSC) fault. The current mainstream research mainly focuses on the estimation of the number of short-circuit turns, and it is difficult to detect the failure process of insulation resistance at the early stage. In this paper, the influence