一种永磁同步电机的退磁故障诊断方法

技术特征：
1.一种永磁同步电机的退磁故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：通过永磁同步电机的线性霍尔传感器，获取所述永磁同步电机的各个永磁体表面对应的d轴气隙磁密；其中，d轴是所述永磁同步电机的直轴；根据所述永磁同步电机的各个永磁体表面对应的d轴气隙磁密，确定所述永磁同步电机的各个永磁体表面的d轴磁通量变化量；根据所述永磁同步电机的各个永磁体表面的d轴磁通量变化量和退磁故障种类策略，确定所述永磁同步电机的退磁故障种类；所述退磁故障种类策略记录了所述永磁同步电机的永磁体表面的d轴磁通量变化量与退磁故障种类之间的关系。2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的退磁故障诊断方法，其特征在于，根据所述永磁同步电机的各个永磁体表面对应的d轴气隙磁密，确定所述永磁同步电机的各个永磁体表面的d轴磁通量变化量，包括：针对每一永磁体，将该永磁体表面的d轴磁通量与对应的预设d轴磁通量作差，得到该永磁体表面的d轴磁通变化量；其中，预设磁通量为该永磁体正常状态下的d轴磁通量。3.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的退磁故障诊断方法，其特征在于，所述永磁同步电机采用i
d
＝0电流滞环控制策略；在根据所述永磁同步电机的各个永磁体表面的d轴磁通量变化量和退磁故障种类策略确定所述永磁同步电机的退磁故障种类之前，所述方法还包括：对所述永磁同步电机进行d轴磁网络建模，得到所述永磁同步电机的d轴磁网络模型；根据基尔霍夫定律kvl和所述d轴磁网络模型，确定所述永磁同步电机的退磁故障种类策略。4.根据权利要求3所述的一种永磁同步电机的退磁故障诊断方法，其特征在于，所述永磁同步电机为2对极永磁同步电机；对所述永磁同步电机进行d轴磁网络建模，得到所述永磁同步电机的d轴磁网络模型，包括：构建所述2对极永磁同步电机的磁网络模型；所述2对极永磁同步电机的磁网络模型包括：定子齿磁阻r
st1
、r
st2
、r
st3
、r
st4
，气隙磁阻r
a1
、r
a2
、r
a3
、r
a4
，永磁体磁阻r
pm1
、r
pm2
、r
pm3
、r
pm4
，转子侧漏磁阻r
b1
、r
b2
、r
b3
、r
b4
，永磁体磁动势f
pm1
、f
pm2
、f
pm3
、f
pm4
，定子侧漏磁阻r
s1
、r
s2
、r
s3
、r
s4
，直轴电枢磁动势f
ad1
、f
ad2
、f
ad3
、f
ad4
，电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8；其中，r
st1
＝r
st2
＝r
st3
＝r
st4
，r
a1
＝r
a2
＝r
a3
＝r
a4
，r
pm1
＝r
pm2
＝r
pm3
＝r
pm4
，r
b1
＝r
b2
＝r
b3
＝r
b4
，f
pm1
＝f
pm2
＝f
pm3
＝f
pm4
，r
s1
＝r
s2
＝r
s3
＝r
s4
，f
ad1
＝f
ad2
＝f
ad3
＝f
ad4
，r1＝r4＝r5＝r8，r2＝r3＝r6＝r7；根据所述2对极永磁同步电机采用i
d
＝0电流滞环控制策略，得所述直轴电枢磁动势f
ad1
＝f
ad2
＝f
ad3
＝f
ad4
＝0，所述定子侧漏磁阻被短路，简化所述2对极永磁同步电机的网络模型得到所述2对极永磁同步电机的d轴磁网络模型；所述d轴磁网络模型为，第一支路的正极串联电阻r1与第二支路负极相连，所述第二支路的正极串联电阻r2与所述第一支路负极相连，所述第二支路的正极串联电阻r3与第三支路负极相连，所述第三支路的正极串联电阻r4与所述第二支路负极相连，所述第三支路的正极串联电阻r5与第四支路负极相连，所述第四支路的正极串联电阻r6与所述第三支路负极相连，所述第四支路的正极串联电阻r7与所述第一支路负极相连，所述第一支路的正极串联电阻r8与所述第四支路负极相连；所述第一支路为，f
pm1
正极串联r
st1
和r
a1
，f
pm1
负极串联r
pm1
，且f
pm1
和r
pm1
与r
b1
并联；所述第二支路为，
f
pm2
负极串联r
st2
和r
a2
，f
pm2
正极串联r
pm2
，且f
pm2
和r
pm2
与r
b2
并联；所述第三支路为，f
pm3
正极串联r
st3
和r
a3
，f
pm3
负极串联r
pm3
，且f
pm3
和r
pm3
与r
b3
并联；所述第四支路为，f
pm4
负极串联r
st4
和r
a4
，f
pm4
正极串联r
pm4
，且f
pm4
和r
pm4
与r
b4
并联。5.根据权利要求4所述的一种永磁同步电机的退磁故障诊断方法，其特征在于，所述根据基尔霍夫定律kvl和所述d轴磁网络模型，确定所述永磁同步电机的退磁故障种类策略，包括：根据kvl法则建立所述d轴磁网络模型的kvl方程组；针对每一种类型的退磁故障，将所述永磁同步电机发生该类型的退磁故障时，所述永磁同步电机的各个永磁体的磁动势，代入所述kvl方程组，求解得所述永磁同步电机发生该类型的退磁故障时，所述永磁同步电机各个永磁体表面的d轴磁通量变化量；根据所述永磁同步电机的各个永磁体表面的d轴磁通量变化量，确定所述永磁同步电机的退磁故障种类策略。6.根据权利要求5所述的一种永磁同步电机的退磁故障诊断方法，其特征在于，所述根据kvl法则建立所述d轴磁网络模型的kvl方程组，包括：令r1＝r4＝r5＝r8＝r
sj
，r2＝r3＝r6＝r7＝r
rj
，r2＝r
sj
r
rj
，所述第一支路的磁动势为f
10
，所述第二支路的磁动势为f
20
，所述第三支路的磁动势为f
30
，所述第四支路的磁动势为f
40
，所述第一支路与所述第四支路组成的分支电路的磁通密度为φ
10
，所述第一支路与所述第二支路组成的分支电路的磁通密度为φ
20
，所述第二支路与所述第三支路组成的分支电路的磁通密度为φ
30
，所述第三支路与所述第四支路组成的分支电路的磁通密度为φ
40
；根据kvl法则建立d轴磁网络模型的kvl方程组为：7.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的退磁故障诊断方法，其特征在于，根据所述永磁同步电机的各个永磁体表面的d轴磁通量变化量和退磁故障种类策略确定所述永磁同步电机的退磁故障种类，包括：若所述永磁同步电机的各个永磁体表面的d轴磁通变化量不相等，且磁通变化量大于预设阈值，则根据退磁故障种类策略确定所述永磁同步电机发生局部退磁故障；若所述永磁同步电机的各个永磁体表面的d轴磁通变化量相等，且磁通变化量大于预设阈值，则根据退磁故障种类策略确定所述永磁同步电机发生均匀退磁故障；若所述永磁同步电机的各个永磁体表面的d轴磁通变化量相等，且磁通变化量不大于预设阈值，则根据退磁故障种类策略确定所述永磁同步电机未发生故障。

技术总结
本发明公开了一种永磁同步电机的退磁故障诊断方法，涉及故障诊断分析技术领域。通过永磁同步电机的线性霍尔传感器，获取永磁同步电机的各个永磁体表面对应的d轴气隙磁密；根据永磁同步电机的各个永磁体表面对应的d轴气隙磁密，确定永磁同步电机的各个永磁体表面的d轴磁通量变化量；根据永磁同步电机的各个永磁体表面的d轴磁通量变化量和退磁故障种类策略确定永磁同步电机的退磁故障种类；退磁故障种类策略记录了，永磁同步电机的永磁体表面的d轴磁通量变化量与退磁故障种类之间的关系。实现了能够对永磁同步电机退磁故障进行诊断，及时发现永磁同步电机的退磁故障及退磁故障种类，从而提高永磁同步电机运行的安全性、可靠性。靠性。靠性。


技术研发人员：丁石川 何旺 杭俊 李伟 吴正兴 王群京
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：2022.01.20
技术公布日：2022/5/6