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基于线圈子单元的永磁同步电机健康与定子绕组短路故障数学模型
被引量：
6
1
作者
高彩霞
苗壮
+2 位作者
陈昊
司纪凯
吕珂
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期957-969,共13页
针对相绕组为基本单元的永磁同步电机定子绕组短路故障数学模型,存在故障空间位置影响无法计及、不同短路故障需要重新建模,且无法研究健康状态时线圈对电机性能的贡献等问题,该文提出一种基于线圈子单元的永磁同步电机健康与定子绕组...
针对相绕组为基本单元的永磁同步电机定子绕组短路故障数学模型,存在故障空间位置影响无法计及、不同短路故障需要重新建模,且无法研究健康状态时线圈对电机性能的贡献等问题,该文提出一种基于线圈子单元的永磁同步电机健康与定子绕组短路故障数学模型(APM)。首先,将每个线圈分割为多个线圈子单元,分别建立各子单元的电压、阻抗和空载反电动势等物理量的矩阵方程,利用基尔霍夫电压定律建立所有子单元的电压方程,建立电机的电磁功率和转矩方程。其次,利用有限元法和拟合法建立考虑槽内空间位置关系的线匝电感矩阵,通过矩阵变换得到计及位置信息的子单元电感矩阵。然后,在Matlab/Simulink中建立APM的仿真模型和图形化界面,通过修改抽头编号及图形化界面中短路电阻模块的连接位置,计算电机健康和不同类型定子绕组短路故障下的电磁特性。最后,有限元仿真和实验结果验证了模型的正确性和准确性,表明APM不仅可以精细地分析健康状态时线圈对电机性能的贡献,也可以高效、准确地分析线圈内部不同位置短路故障对电机性能的影响。该文研究可以为永磁同步电机的设计、故障诊断和容错控制提供依据。
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关键词
永磁同步电机
数学模型
线圈子单元
定子绕组短路故障
矩阵方程
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职称材料
定子故障下的双馈风力发电机组建模与稳定性分析
被引量：
19
2
作者
许伯强
张舒怡
《电力自动化设备》
EI
CSCD
北大核心
2016年第9期93-99,共7页
针对双馈风力发电机组(DFIG)发生定子绕组匝间短路(SWITSC)故障后的稳定性问题,建立了SWITSC故障下的DFIG的小干扰稳定性分析模型。基于Lyapunov稳定性理论进行特征值分析,并勾勒出主导特征值的变化轨迹;另外,找出了对稳定性影响作用较...
针对双馈风力发电机组(DFIG)发生定子绕组匝间短路(SWITSC)故障后的稳定性问题,建立了SWITSC故障下的DFIG的小干扰稳定性分析模型。基于Lyapunov稳定性理论进行特征值分析,并勾勒出主导特征值的变化轨迹;另外,找出了对稳定性影响作用较大的关键性控制参数,结合仿真波形说明了DFIG稳定性的变化情况。得到结论:DFIG发生SWITSC故障后,其稳定性有所下降,但在风速及控制参数合理的条件下仍然具有保持稳定运行的能力。
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关键词
双馈风力发电机组
风电
定子
绕组
匝间
短路
故障
小干扰稳定性
特征值分析
控制参数
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职称材料
题名
基于线圈子单元的永磁同步电机健康与定子绕组短路故障数学模型
被引量：
6
1
作者
高彩霞
苗壮
陈昊
司纪凯
吕珂
机构
河南理工大学电气工程与自动化学院
河南理工大学应急管理学院
郑州大学电气工程学院
海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期957-969,共13页
基金
国家自然科学基金项目(52177039)
河南省科技攻关项目(222102220017)
河南理工大学博士基金项目(B2021-22.B2018-48)资助。
文摘
针对相绕组为基本单元的永磁同步电机定子绕组短路故障数学模型,存在故障空间位置影响无法计及、不同短路故障需要重新建模,且无法研究健康状态时线圈对电机性能的贡献等问题,该文提出一种基于线圈子单元的永磁同步电机健康与定子绕组短路故障数学模型(APM)。首先,将每个线圈分割为多个线圈子单元,分别建立各子单元的电压、阻抗和空载反电动势等物理量的矩阵方程,利用基尔霍夫电压定律建立所有子单元的电压方程,建立电机的电磁功率和转矩方程。其次,利用有限元法和拟合法建立考虑槽内空间位置关系的线匝电感矩阵,通过矩阵变换得到计及位置信息的子单元电感矩阵。然后,在Matlab/Simulink中建立APM的仿真模型和图形化界面,通过修改抽头编号及图形化界面中短路电阻模块的连接位置,计算电机健康和不同类型定子绕组短路故障下的电磁特性。最后,有限元仿真和实验结果验证了模型的正确性和准确性,表明APM不仅可以精细地分析健康状态时线圈对电机性能的贡献,也可以高效、准确地分析线圈内部不同位置短路故障对电机性能的影响。该文研究可以为永磁同步电机的设计、故障诊断和容错控制提供依据。
关键词
永磁同步电机
数学模型
线圈子单元
定子绕组短路故障
矩阵方程
Keywords
Permanent magnet synchronous motor
mathematical model
coil sub-element
stator winding short-circuit fault
matrix equations
分类号
TM351 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
定子故障下的双馈风力发电机组建模与稳定性分析
被引量：
19
2
作者
许伯强
张舒怡
机构
华北电力大学电气与电子工程学院
出处
《电力自动化设备》
EI
CSCD
北大核心
2016年第9期93-99,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51277077)~~
文摘
针对双馈风力发电机组(DFIG)发生定子绕组匝间短路(SWITSC)故障后的稳定性问题,建立了SWITSC故障下的DFIG的小干扰稳定性分析模型。基于Lyapunov稳定性理论进行特征值分析,并勾勒出主导特征值的变化轨迹;另外,找出了对稳定性影响作用较大的关键性控制参数,结合仿真波形说明了DFIG稳定性的变化情况。得到结论:DFIG发生SWITSC故障后,其稳定性有所下降,但在风速及控制参数合理的条件下仍然具有保持稳定运行的能力。
关键词
双馈风力发电机组
风电
定子
绕组
匝间
短路
故障
小干扰稳定性
特征值分析
控制参数
Keywords
doubly-fed induction generator
wind power
stator winding inter-turn short circuit
small signal stability
eigenvalue analysis
control parameters
分类号
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于线圈子单元的永磁同步电机健康与定子绕组短路故障数学模型
高彩霞
苗壮
陈昊
司纪凯
吕珂
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
定子故障下的双馈风力发电机组建模与稳定性分析
许伯强
张舒怡
《电力自动化设备》
EI
CSCD
北大核心
2016
19
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