繞組短路故障對(duì)表貼式永磁同步電機(jī)失磁影響的研究.pdf

1、近年來(lái)隨著永磁電機(jī)的廣泛使用，人們對(duì)永磁電機(jī)的安全運(yùn)行提出了更高的要求。目前永磁電機(jī)正在向大功率化、高節(jié)能、高性能和微型化等方向發(fā)展，且運(yùn)行環(huán)境日益復(fù)雜，需要對(duì)各種運(yùn)行故障給予更多重視。及早發(fā)現(xiàn)事故隱患，減少事故發(fā)生幾率，降低維修成本和經(jīng)濟(jì)損失，提高對(duì)永磁電機(jī)故障檢測(cè)和分析的能力，將成為保證永磁電機(jī)安全可靠運(yùn)行的重要研究課題。
　　釹鐵硼永磁材料因具有高磁能積和不含戰(zhàn)略物資等特點(diǎn)而在永磁電機(jī)中得到迅速推廣，但該材料熱穩(wěn)定性較差，矯

2、頑力具有負(fù)溫度系數(shù)等特點(diǎn)使得短路故障對(duì)釹鐵硼永磁電機(jī)的影響與對(duì)傳統(tǒng)電勵(lì)磁機(jī)有所不同。特別是由短路故障引起的暫態(tài)沖擊電流可能使永磁體出現(xiàn)局部不可逆失磁，從而導(dǎo)致電機(jī)損壞。
　　目前預(yù)防永磁體失磁的主要方法是根據(jù)穩(wěn)態(tài)短路電流對(duì)永磁體的整體去磁作用是否低于不可逆失磁拐點(diǎn)來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)，并考慮一定的余量，但實(shí)際上短路故障產(chǎn)生的暫態(tài)沖擊電流對(duì)永磁體的去磁作用更大，且永磁體往往是局部失磁而非整體失磁，因此容易出現(xiàn)預(yù)防過(guò)度或預(yù)防不足等問(wèn)題。

3、　　為保證永磁電機(jī)安全運(yùn)行并及早消除故障隱患，我們需要更多有效檢測(cè)永磁體失磁的方法和手段。由于提取故障電機(jī)特征參數(shù)，了解失磁電機(jī)的運(yùn)行行為是進(jìn)行電機(jī)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和診斷的前提，本文利用有限元法仿真分析了多種繞組短路故障的暫態(tài)過(guò)程對(duì)永磁電機(jī)的失磁影響，提取并分析了失磁電機(jī)的空載運(yùn)行參數(shù)及其諧波變化規(guī)律，并繼續(xù)研究了失磁電機(jī)帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)的行為表現(xiàn)。
　　本文首先介紹了永磁電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及原理，并對(duì)永磁材料特性、四類(lèi)繞組短路故障等作了簡(jiǎn)述。其

4、次介紹了電磁場(chǎng)理論以及有限元法的特點(diǎn)，運(yùn)用Ansoft軟件建立了永磁電機(jī)模型，計(jì)算了未失磁電機(jī)空載及負(fù)載運(yùn)行時(shí)的相關(guān)參數(shù)。再次計(jì)算了四類(lèi)短路故障的暫態(tài)過(guò)程對(duì)永磁電機(jī)的失磁影響，根據(jù)磁密分布建立了永磁體的失磁模型，提取了不同類(lèi)型失磁電機(jī)的空載反電勢(shì)和磁鏈的波形及各次諧波幅值，并分析其變化規(guī)律。最后計(jì)算了不同類(lèi)型失磁電機(jī)在帶失磁故障情況下分別作額定電動(dòng)和發(fā)電運(yùn)行時(shí)的行為表現(xiàn)，并討論永磁體是否會(huì)出現(xiàn)繼續(xù)失磁，以此完善電機(jī)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)理論。