永磁同步电机匝间短路-退磁耦合故障分析
基于Ansoft的永磁同步电机早期匝间短路故障分析_朱喜华
基于Ansoft的永磁同步电机早期匝间短路故障分析_朱喜华基于Ansoft的永磁同步电机早期匝间短路故障分析朱喜华，李颖晖，张敬，李宁（空军⼯程⼤学⼯程学院，西安 710038）[摘要]针对路的⽅法的不⾜，建⽴了基于Ansoft的永磁同步电动机⼆维瞬态场有限元模型，利⽤Ansoft强⼤的电磁场分析和后处理功能，仿真得到了电机在正常和匝间短路2%、5%故障下的电磁场分布和相关性能曲线，并分析了各种条件下反电势的谐波含量，得出了反电势三次谐波含量随匝间短路程度加剧⽽减少等结论，为永磁同步电机定⼦绕组早期匝间短路故障诊断提供了依据。
[关键词]永磁同步电动机；Ansoft；有限元；匝间短路；故障诊断[中图分类号] TM313 [⽂献标识码]A [⽂章编号]1000-3983(2010)05-0035-05Analysis of Inchoate Interturn Short Circuit Faultfor Permanent Magnet Synchronous Motor Based on Ansoft(Air Force Engineering University Engineering College, Xi’an 710038, China)ZHU Xi-hua, LI Ying-hui, ZHANG Jing, LI NingAbstract: Considering the defect of electric circuit method, This paper establish the two-dimensioninstantaneous finite element model of Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM ) based onAnsoft. The electromagnetic field distribution and relevant performance curves are obtained bysimulation using the powerful electromagnetic field analysis and post process functions of Ansoftwhen PMSM works normally and at 2%、5% interturn short circuit fault of the stator winding. Theharmonic content of back EMF when PMSM works at different conditions are analyzed. Conclusionsare drew such as that the third harmonic of back EMF decrease with the in crease of interturn shortcircuitwhich provide foundation for the diagosis of inchoate stator winding interturn short circuit ofPMSM.Key words: permanent magnet synchronous motor，ansoft，finite element, short circuit, faultdiagnosis引⾔稀⼟永磁同步电机是20世纪70年代初期出现的⼀种新型永磁电机。
永磁同步电机定子匝间短路故障阻抗参数分析
永磁同步电机定子匝间短路故障阻抗参数分析王延峰;赵剑锷;黄建波;王付宗【摘要】Permanent magnet synchronous motor's (PMSM's) equivalent circuit under the normal and inter-turn short circuit fault state was analyzed,the finite element analysis model was established,the inductance of the normal and fault turn under the fault was presented,and the relations of winding inductance,circuit,torque and the short turns number was analyzed.The results showed that the vibration of the torque was increased while the average was essentially invariant;The currents of each phases were increased and the phase where the inter-turn short circuit fault occurs increased more than the other normal phases,the short circuit current decreased with increasing fault turns;The inductance of normal phase was essentially invariant while the inductance of fault phase and short circuit turns relate the number of fault turn.%分析了正常和匝间短路故障状态下永磁同步电机(PMSM)等效电路模型,建立了PMSM的有限元分析模型,提出了故障状态下故障匝和正常匝电感的计算方法,得到了电机绕组电感、电流和输出转矩等参数与短路匝数的关系.分析结果表明故障状态下的转矩波动变大而平均值基本不变;三相绕组电流都会增加而发生短路故障的绕组相电流的增加幅度远大于正常相,短路电流随短路匝数的增加而减小;正常相的绕组电感基本不变,而故障相的绕组电感和短路匝的电感与短路匝数的平方有关.【期刊名称】《电机与控制应用》【年(卷),期】2017(044)002【总页数】5页(P105-109)【关键词】永磁同步电机;匝间短路;故障分析【作者】王延峰;赵剑锷;黄建波;王付宗【作者单位】郑州轻工业学院电气信息工程学院,河南郑州450002;郑州科技学院电子工程系,河南郑州450064;江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013;东南大学建筑设计研究院有限公司,江苏南京210096【正文语种】中文【中图分类】TM307+.1永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)由于其结构紧凑、功率密度高、效率高和动态性能优良等得到了广泛的应用[1-2]，电机的运行环境也日益复杂，振动、温度、湿度以及频繁起动等因素都有可能导致电机故障。
永磁电机转子磁钢退磁问题分析
永磁电机转子磁钢退磁问题分析关于永磁同步电机转子磁钢退磁问题分析于平 2015年7月30日鉴于前期测试伺服电机及客户现场也有出现过伺服电机转子磁钢退磁的情况,经查阅相关资料并结合实验数据,对永磁体退磁原因进行如下分析。
永磁同步电机具有高效率、高力矩惯量比、高能量密度、高调速范围等优点,现已广泛用于军事、工业、农业等各个领域,特别就是伺服行业,几乎都就是使用永磁同步电机作为执行机构。
但就是由于永磁体的热稳定性不良、设计经验不足以及使用不当等原因,会造成在使用过程中磁钢出现不可逆退磁。
磁钢退磁,会使电机的性能下降,甚至无法使用。
所以本文旨在从永磁材料、电机设计、电机使用等方面分析永磁体退磁原因,以供后续参考。
一、永磁体的特性1、永磁体的工作点及回复线1、1、永磁体的退磁曲线为直线时(图一),k点为退磁曲线的拐点,当电机带载工作点在k点之上就是,卸载后磁钢剩磁会沿着直线B r k回到B r点,当电机带载工作点在k点之下,如P 点,此时卸载后磁钢剩磁会沿着直线RP回到R点,此时已造成不可逆退磁。
1、2、永磁体的退磁曲线为曲线时(图二),当电机带载后,工作点为A1,卸载后,回复线不会与曲线A1R重合,而就是以A1A2S作为回复线,此时如果电机带载工作点不超过A1,则以A1A2R作为回复线,一旦带载工作点超过A1,假如到了A3点,则会以A3A4P作为回复线,长此下去,不可逆退磁将会越来越严重。
图一退磁曲线为线性时的永磁体工作图图二退磁曲线为曲线时的永磁体工作图2、温度特性温度的变化会引起磁钢性能的变化,特别就是钕铁硼永磁体,它对温度很敏感(图三),当温度超过一定值,材料磁性能将沿着曲线1逐渐降低,当温度恢复后,它的剩磁将会沿着曲线2进行恢复,造成不可逆退磁。
而从图四可以瞧出,常温下,钕铁硼永磁体的退磁曲线为一条直线,没有拐点,当温度上升时,永磁体的退磁曲线出现拐点且拐点值随着温度的上升而变得越来越大,最低工作点也将越来越高。
永磁同步电机轻微匝间短路故障的检测方法
电气传动2020年第50卷第4期ELECTRIC DRIVE 2020Vol.50No.4摘要：提出了一种基于负序分量的用于永磁同步电机早期匝间短路故障的诊断方法。
该诊断方法中的故障电流在轻微匝间短路故障时不受转子转速变化的影响。
引入的负序分量故障指示器模型诊断轻微匝间短路故障的性能明显优于利用零序分量的故障指示器。
设置了12种匝间短路故障以及永磁同步电机2种运行条件。
通过试验表明，提出的方法能够有效地诊断早期轻微匝间短路故障。
关键词：故障诊断；匝间短路故障；模型分析；永磁同步电机中图分类号：TM28文献标识码：ADOI ：10.19457/j.1001-2095.dqcd19449Method for Detecting Short Circuit Slight Fault of the PMSMWU Juanjuan ，PI Weiwei（Department of Engineering ，Electrical Zhengzhou Electric Power College ，Zhengzhou 450000，Henan ，China ）Abstract:A diagnosis method based on negative -sequence component for diagnose slightly inter -turn short -circuit fault （ISCF ）of permanent magnet synchronous motor （PMSM ）was proposed.The fault current for the diagnosismethod was not affected by the changed rotor speed when the it was on the early stage.The negative -sequence component fault indicator model introduced was better than the fault indicator with zero -sequence component.12kinds of ISCF with two different operation conditions of PMSM were set up.The results showed that the method can effectively diagnose the early slightly inter -turn short -circuit fault.Key words:fault diagnosis ；inter -turn short -circuit fault （ISCF ）；model analysis ；permanent magnet synchronousmotor （PMSM ）永磁同步电机轻微匝间短路故障的检测方法吴娟娟，皮薇薇（郑州电力高等专科学校电力工程系，河南郑州450000）作者简介：吴娟娟（1983-），女，硕士，讲师，Email ：******************永磁同步电机匝间短路故障是对称三相交流电机中最常见的故障之一［1］。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
「精华」关于退磁你清楚吗？永磁电机退磁的原因以及预防措施
「精华」关于退磁你清楚吗？永磁电机退磁的原因以及预防措施来源：网络永磁电机一旦失磁，基本上只能选择更换电机，维修的成本又是一大笔，怎么去判断永磁电机失磁了呢，我们接着往下看。
1、机器在开始运行时电流正常，在经过一段时间后，电流变大，时间久了，就会报变频器过载。
首先需要确定空压机厂家变频器选型无误，再确认变频器内的参数是否被改动过。
如果两者都没有问题，则需要通过反电动势进行判断，将机头与电机脱开，进行空载辨识，空载运行至额定频率，此时输出的电压就是反电动势，如果低于电机铭牌上反电动势50V以上，即可确定电机退磁。
2、永磁电机退磁后运行电流一般会超出额定值较多那些只在低速或者高速运行才报过载或者偶尔报过载的情况一般不是退磁导致。
3、永磁电机退磁是需要一定时间的，有的几个月甚至一两年如果厂家选型错误导致报电流过载，不属于电机退磁。
电机退磁原因电机的散热风扇异常，导致电机高温电机没有设置温度保护装置环境温度过高电机设计不合理如何去预防永磁电机的退磁正确选择永磁电机功率退磁和永磁电机的功率选择有关。
正确选择永磁电机的功率可以预防或延缓退磁。
永磁同步电机退磁的主要原因是是温度过高，过载是温度过高的主要原因。
因此，在选择永磁电机功率时要留有一定的余量，根据负载的实际情况，一般20%左右比较合适。
避免重载起动和频繁起动笼型异步起动同步永磁电机尽量避免重载直接起动或频繁起动。
异步起动过程中，起动转矩是振荡的，在起动转矩波谷段，定子磁场对转子磁极就是退磁作用。
因此尽量避免异步永磁同步电机重载和频繁起动。
改进设计1：适当的增加永磁体的厚度从永磁同步电机设计和制造的角度，要考虑电枢反应、电磁转矩和永磁体退磁三者之间的关系。
在转矩绕组电流产生的磁通和径向力绕组产生的磁通的共同在作用下，转子表面永磁体容易引起退磁。
在电动机气隙不变的情况下，要保证永磁体不退磁，最为有效的方法就是适当增加永磁体的厚度。
2：转子内部有通风槽回路，降低转子温升影响永磁电机可靠性的重要因素是永磁体退磁。
《永磁同步电机常见故障原因及分析3400字(论文)》
永磁同步电机常见故障原因及分析1.1永磁同步电机故障类别电动汽车永磁同步电机的故障主要分为电机故障和电机控制器故障。
电动机是将电能转化为机械能，为车辆提供动力的关键部件。
这是一种典型的机电混合动力汽车。
任何系统出现故障或系统之间配合不当都会导致电机故障。
因此，电机故障比其他设备的故障更复杂，电机故障诊断涉及的技术范围更广。
此外，电机运行还与它的负载条件和环境因素有关，电机在不同的运行状态下，故障状态的表现是不同的，这进一步增加了电机故障诊断的难度。
一般来说，电机故障可分为过热故障、机械故障、电气故障。
1.1.1电机故障过热故障：当电动汽车频繁的过载，长时间大转矩输出，会使得电机的温度迅速上升从而使得温度过高长期发生此类现象会导致定子绕组间或匝间的绝缘层损坏，发生转子磁力消失故障和相间匝间短路等故障。
并且还由于在恶劣的工作环境下，可能会有未知的导体异物进入电机内部，导致电机发生单相甚至多相接地故障，由于这些因素导致电机的电源电压与绕组电压不稳定，过热故障就是电源电压不稳定导致电流过大定子绕组的热量上升，同时也包括机械上的原因产生的热量导致电机过热，电机的散热系统故障也是会导致电机过热。
机械故障：电动汽车中电机在开发设计的初期阶段有可能存在着设计结构或选择材料不合理，制造工艺未达标等情况，也可能电动汽车会行驶在超出预期的颠簸路段或处于一个高频率震动的工作环境中，使得电机的转子偏离平衡状态，轴承损坏弯曲，从而导致转子发生动静偏心等故障，这些故障都属于机械类故障。
而机械故障方面最为常见而且最主要的有定子铁心损坏、转子铁心损坏、轴承损坏和转轴损坏，其故障原因为由振动、润滑不充分、转速过高、静载过大、过热而引起的磨损、压痕、腐蚀、电蚀和开裂等；电气方面的故障则主要是定子绕组故障与转子绕组故障，故障原因包括电动机绕组接地、短路、断路、接触不良等。
电气故障：电气故障主要包括以下几类:IGBT故障、输入电源线和接地线故障、整流二极管短路、直流母线接地错误、直流侧电容短路、晶闸管短路、温度超限报警、相电流过流、过电压以及欠电压等高压电气系统故障。
永磁同步电机故障诊断研究综述
永磁同步电机故障诊断研究综述永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）是一种高效率、高功率因数的电机，由于其具有较高的控制精度和动态性能，被广泛应用于机械传动系统中。
然而，由于各种原因，永磁同步电机在实际运行过程中可能会出现各种故障，这些故障可能会导致其性能下降甚至完全失效。
对永磁同步电机的故障诊断研究非常重要。
本文将对永磁同步电机故障诊断领域的研究进行综述，并从以下几个方面进行讨论和探究。
一、故障分类和特征提取永磁同步电机的故障可以分为转子故障（如短路、断条等）、定子故障（如匝间短路、绝缘损坏等）以及电源故障等。
在故障诊断过程中，正确分类和提取故障特征对于准确判断和定位故障非常关键。
为此，研究者们通过分析电机的运行状态、电流、振动等多种信号，提出了各种故障特征提取方法，如时域分析、频域分析、小波变换等。
二、故障诊断方法和算法针对永磁同步电机故障诊断的需求，研究者们提出了多种故障诊断方法和算法。
其中，基于模型的方法通过建立电机的数学模型，利用状态估计和滤波技术来实现故障诊断。
基于信号处理的方法则是通过对电机输出信号进行处理和分析，提取其中的故障信息。
还有基于人工智能算法的方法，如神经网络、遗传算法、支持向量机等，这些方法通过学习经验数据，能够自动识别和判断故障。
三、故障诊断系统的设计与应用将故障诊断方法应用于实际永磁同步电机系统中，需要设计和搭建一个完整的故障诊断系统。
这个系统包括传感器采集模块、信号处理模块、故障特征提取模块、故障判断模块等多个部分。
通过将这些模块进行集成和优化，可以实现对永磁同步电机故障的实时监测和诊断。
四、未来研究方向和挑战尽管在永磁同步电机故障诊断领域已经取得了一些进展，然而仍然存在一些挑战和需要进一步研究的问题。
故障特征提取方法需要更高的精度和鲁棒性；故障诊断系统需要更加智能和可靠；故障诊断算法需要更高的效率和实时性。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。