永磁同步電機定子繞組匝間短路故障氣隙磁場分析.pdf

1、永磁同步電機(PMSM)具有結(jié)構緊湊、體積小、重量輕、效率高、工作可靠、噪聲低等性能特點，正在逐漸替代傳統(tǒng)勵磁電機，廣泛應用于各個領域：軍事領域、工業(yè)領域和生活領域等。
　　但是，永磁同步電機在運行過程中很容易產(chǎn)生故障。起動、制動、加減速、機械振動、電磁振動、高溫、潮濕等因素都可能會使永磁同步電機發(fā)生故障。
　　永磁同步電機的繞組故障有匝間短路故障（單相匝間短路故障、相間匝間短路故障）、接地故障、單相斷路故障等。其中，匝間短

2、路故障時最常見的繞組故障之一，且破壞性極強。當永磁同步電機發(fā)生匝間短路故障時，如果不對其采取措施，則其故障將發(fā)展成接地故障等更為嚴重的故障，從而造成損失。因此，對永磁同步電機定子繞組匝間短路故障的分析是很有必要的。
　　本文首先對永磁同步電機的基本結(jié)構和原理進行了介紹，并對永磁材料的特性和兩類繞組故障等進行了簡述。其次建立了永磁同步電機在正常運行時和發(fā)生兩類繞組故障（單相匝間短路故障、相間匝間短路故障）時的電壓方程和磁路模型（包括

3、：定子分量、轉(zhuǎn)子分量），從而得到氣隙磁場的分布情況。接著對永磁同步電機在正常運行時和故障狀態(tài)下的氣隙磁場進行了分析，總結(jié)了故障對氣隙磁場的影響規(guī)律。然后對不同故障程度下的氣隙磁場進行了分析，得出了隨故障程度的變化，故障特征量與故障參數(shù)之間的關系會發(fā)生變化。最后利用 ANSYS Maxwell軟件建立了永磁同步電機的有限元模型，計算了氣隙磁場的分布。再通過matlab軟件對其進行 FFT分析，提取出氣隙磁場的基波分量，并利用 waveme