基于FEM的双馈发电机定子匝间短路表征因子研究

为了研究电机定子匝间短路故障时电磁特性的表征,基于Ansys Maxwell建立双馈发电机有限元模型,实现空载、并网和不同程度定子绕组匝间短路故障3种工况的模拟仿真。根据表征量理论计算方程式,基于能量角度定量分析3种工况下的气隙磁密畸变的振动、电流和温度特性。通过对比各表征量优缺点及诊断可行性分析,最终确定电流作为反映定子绕组匝间短路故障时气隙磁场的表征因子,而振动和温度作为故障检测的补充和验证,为发电机故障诊断的信号特征选择提供了理论基础。     

基于S函数三相异步电机复合故障特征研究

为获取电机定子绕组与轴承复合故障特征,采用多回路数学模型和周期性振动特征负载模型进行分析和研究。通过多相异步电机策略构造定子匝间短路故障数学模型,Simulink中的S函数为基础编写数学模型。将轴承扭转振动作为负载输入,建立Matlab/Simulink三相异步电机正常状态和复合故障的仿真模型,并分析亚同步状态下正常、短路故障、轴承故障和复合故障的运行状况。结果表明,复合状态下电流信号除存在单故障特征频率与基频分量增大外,还将产生低于工频的谐波分量。最后通过电磁转矩和转速验证了模型的正确性,为复合故障特征检测提供理论支撑。