[发明专利]用于监测永磁电机转子失磁故障的方法和系统

权利要求书

1.一种用于监测永磁电机转子失磁故障的方法，包括：

检测布置于永磁同步电机内的一个或多个探测线圈的实际端口电压以及所述永磁同步电机的运行转速；

对于所述一个或多个探测线圈中的每一个，

计算该探测线圈的实际端口电压中的预定谐波分量的有效值；

根据该探测线圈的实际端口电压中的预定谐波分量的有效值，计算该探测线圈的在线监测值，其中，该探测线圈的在线监测值为该探测线圈的实际端口电压中的所有预定谐波分量的总有效值；以及

将该探测线圈的在线监测值与该探测线圈的、与所述运行转速相对应的报警值相比较，以获得该探测线圈的比较结果；以及

根据所述一个或多个探测线圈的比较结果，确定所述永磁同步电机是否发生转子失磁故障；

其中，所述探测线圈通过以下方式布置：

步骤(1)，按下式计算每极每相槽数q：

其中，Z为定子槽数，P为极对数，N和d为不可约的整数；

步骤(2)，判断q是否为整数：

若q为整数，则执行步骤(3)，

若q非整数，则执行步骤(4)；

步骤(3)，判断定子每相绕组的正绕线圈和反绕线圈的个数是否相同：

若相同，则所述探测线圈由两组相距为π电角度的短距线圈正向串联组成，

若不相同，则所述探测线圈为一个节距为2τ的线圈，其中τ为发电机的极距，或由两组相距为2π电角度的短距线圈反向串联组成；

步骤(4)，按下式计算单元电机数t：

当每极每相槽数q的分母d为偶数时，

当每极每相槽数q的分母d为奇数时，

步骤(5)，判断定子每相绕组的正绕线圈和反绕线圈的个数是否相同：

若相同，则所述探测线圈由两组相距为Pπ/t电角度的短距线圈正向串联组成，

若不相同，则所述探测线圈由一个节距为2Pτ/t的线圈构成，或由两组相距为2Pπ/t电角度的短距线圈反向串联组成。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定所述永磁同步电机是否发生转子失磁故障包括：

如果指示对应探测线圈的在线监测值高于所述对应探测线圈的、与所述运行转速相对应的报警值的比较结果的数目大于或等于预定数目，则确定所述永磁同步电机发生转子失磁故障。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述预定数目等于1。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

当所述永磁同步电机在正常额定工况下运行时，检测所述一个或多个探测线圈的端口电压；

对于所述一个或多个探测线圈中的每一个，

计算在正常额定工况下该探测线圈的端口电压中的预定谐波分量的有效值；

根据在正常额定工况下该探测线圈的端口电压中的预定谐波分量的有效值，计算该探测线圈的预先监测值，其中，该探测线圈的预先监测值为在正常额定工况下该探测线圈的端口电压中的所有预定谐波分量的总有效值；以及

根据该探测线圈的预先监测值计算该探测线圈的、与所述运行转速相对应的报警值。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述对于所述一个或多个探测线圈中的每一个，根据该探测线圈的预先监测值，计算该探测线圈的、与所述运行转速相对应的报警值包括：

对于所述探测线圈中的每一个，根据以下公式计算该探测线圈的、与所述运行转速相对应的报警值U_{d_alarm}：

其中，U_{op_normal}为该探测线圈的预先监测值，n为所述运行转速，n_N为所述永磁同步电机的额定转速，K_tol为可靠裕度。