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CN118232784B - 一种无感永磁同步电机状态监控系统及方法 - Google Patents

一种无感永磁同步电机状态监控系统及方法 Download PDF

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CN118232784B
CN118232784B CN202410642168.6A CN202410642168A CN118232784B CN 118232784 B CN118232784 B CN 118232784B CN 202410642168 A CN202410642168 A CN 202410642168A CN 118232784 B CN118232784 B CN 118232784B
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陈鹏
王滨
廖红波
林辉
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Chengdu Aerospace Kate Mechanical And Electrical Technology Co ltd
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Chengdu Aerospace Kate Mechanical And Electrical Technology Co ltd
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
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    • HELECTRICITY
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    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/08Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor

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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

本发明提供了一种无感永磁同步电机状态监控系统及方法,电流处理模块用于获取额定电流、额定电压以及实际电流和实际电压;参考转矩确定模块用于得到参考负载转矩;实际转矩确定模块用于得到实际负载转矩;差值曲线生成模块用于构建负载转矩差值曲线;故障预测模块用于预测负载转矩差值大于预设差值阈值的故障时间点;当前差值确定模块用于确定当前负载转矩差值;状态判断模块用于判断永磁同步电机处于故障状态、正常状态或待故障状态;以节省故障排除的时间,能更准确地确定电机在带负载工况下的故障情况。

Description

一种无感永磁同步电机状态监控系统及方法
技术领域
本发明涉及永磁同步电机技术领域,具体而言,涉及一种无感永磁同步电机状态监控系统及方法。
背景技术
永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)以永磁体励磁替代同步电机中的励磁绕组励磁,使电动机结构更为简单,降低了加工和装配费用,同时还省去容易出现问题的集电环和电刷,提高了电动机运行的可靠性。由于无需励磁电流,没有励磁损耗,提高了电动机的工作效率。为了确定永磁同步电机是否故障,通常需要在永磁同步电机内设置多个传感器,以获取工作参数,通过工作参数确定永磁同步电机是否故障。然而,随着技术的发展,由于传感器监测工作参数存在误差大,故障概率高的缺陷,使得永磁同步电机的无感控制得到快速发展。然而通过无感控制确定永磁同步电机是否故障需要永磁同步电机工作在额定工况下,将得到的值与额定值做比较,确定永磁同步电机是否故障。因此,在故障排除时需要断开负载,使得操作繁琐。而且,电机空载与负载的状态存在较大差异,使得空载正常负载存在问题的情况时有发生。
有鉴于此,本发明提供了一种无感永磁同步电机状态监控系统及方法,节省了故障排除的步骤,能更准确地确定电机在带负载工况下的故障。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无感永磁同步电机状态监控系统,包括电流处理模块、参考转矩确定模块、实际转矩确定模块、差值曲线生成模块、故障预测模块、当前差值确定模块和状态判断模块;所述电流处理模块用于获取永磁同步电机的额定电流、额定电压以及多个时间点的实际电流和实际电压;所述参考转矩确定模块用于基于所述额定电流和所述额定电压,得到在多个时间点的负载工况下的参考负载转矩;所述实际转矩确定模块用于基于多个时间点的所述实际电流和所述实际电压,得到在多个时间点的所述负载工况下的实际负载转矩;所述差值曲线生成模块用于基于所述参考负载转矩和所述实际负载转矩的差值,按时间序列构建负载转矩差值曲线;所述故障预测模块用于基于所述负载转矩差值曲线,预测负载转矩差值大于预设差值阈值的故障时间点;所述当前差值确定模块用于确定当前实际负载转矩和当前参考负载转矩,并得到当前负载转矩差值;所述状态判断模块用于当当前负载转矩差值大于所述预设差值阈值时,确定所述永磁同步电机处于故障状态;当当前负载转矩差值小于等于所述预设差值阈值且当前时间在所述故障时间点之前时,确定所述永磁同步电机处于正常状态;当当前负载转矩差值小于等于所述预设差值阈值且当前时间为所述故障时间点或在所述故障时间点之后时,确定所述永磁同步电机处于待故障状态。
进一步的,所述得到在多个时间点的负载工况下的参考负载转矩,包括:基于实际反电动势和额定反电动势的差值,计算实际电流值;基于所述实际反电动势和所述实际电流值,确定磁链;基于所述磁链和所述实际电流值,确定电磁转矩;基于所述电磁转矩,确定所述参考负载转矩。
进一步的,所述计算实际电流值的表达式为:
其中,表示测得的d轴的实际反电动势;表示d轴的额定反电动势;表示定子电阻;表示d轴的实际电流值;表示d轴的额定电流值;表示d轴电感;表示测得的q轴的实际反电动势;表示q轴的额定反电动势;表示q轴的实际电流值;表示q轴的额定电流值;表示q轴电感;t表示时间;
所述确定磁链的表达式为:
其中,表示磁链;表示定子电感;t表示时间;
所述确定电磁转矩的表达式为:
其中,表示电磁转矩;P表示电机极对数;
所述确定所述参考负载转矩的表达式为:
其中,表示参考负载转矩;表示转子转动惯量;表示电机的额定角速度。
进一步的,得到在多个时间点的所述负载工况下的实际负载转矩,包括:基于所述永磁同步电机的角速度和位置,构建控制函数;基于所述控制函数,确定滑动曲线和候选函数;基于所述滑动曲线和所述候选函数,确定控制参数;基于所述控制参数,确定所述实际负载转矩。
进一步的,所述控制函数的表达式为:
其中,t表示时间;表示观测角速度与实际角速度的差值,为表示转子转动惯量;表示观测转矩;表示实际转矩;表示第一控制参数;表示符号函数;表示观测位置与实际位置的差值,为表示第二控制参数;
所述滑动曲线的表达式为:
其中,表示第一滑动曲线;表示第二滑动曲线;
所述候选函数的表达式为:
其中,表示第一候选函数;表示第二候选函数;
所述控制参数的取值范围为:
所述实际负载转矩的表达式为:
其中, 表示实际负载转矩;表示额定电磁转矩。
本发明的目的还在于提供基于上述任意一项所述的一种无感永磁同步电机状态监控系统的无感永磁同步电机状态监控方法,包括:获取永磁同步电机的额定电流、额定电压以及多个时间点的实际电流和实际电压;基于所述额定电流和所述额定电压,得到在多个时间点的负载工况下的参考负载转矩;基于多个时间点的所述实际电流和所述实际电压,得到在多个时间点的所述负载工况下的实际负载转矩;基于所述参考负载转矩和所述实际负载转矩的差值,按时间序列构建负载转矩差值曲线;基于所述负载转矩差值曲线,预测负载转矩差值大于预设差值阈值的故障时间点;确定当前实际负载转矩和当前参考负载转矩,并得到当前负载转矩差值;当当前负载转矩差值大于所述预设差值阈值时,确定所述永磁同步电机处于故障状态;当当前负载转矩差值小于等于所述预设差值阈值且当前时间在所述故障时间点之前时,确定所述永磁同步电机处于正常状态;当当前负载转矩差值小于等于所述预设差值阈值且当前时间为所述故障时间点或在所述故障时间点之后时,确定所述永磁同步电机处于待故障状态。
进一步的,所述得到在多个时间点的负载工况下的参考负载转矩,包括:基于实际反电动势和额定反电动势的差值,计算实际电流值;基于所述实际反电动势和所述实际电流值,确定磁链;基于所述磁链和所述实际电流值,确定电磁转矩;基于所述电磁转矩,确定所述参考负载转矩。
进一步的,所述计算实际电流值的表达式为:
其中,表示测得的d轴的实际反电动势;表示d轴的额定反电动势;表示定子电阻;表示d轴的实际电流值;表示d轴的额定电流值;表示d轴电感;表示测得的q轴的实际反电动势;表示q轴的额定反电动势;表示q轴的实际电流值;表示q轴的额定电流值;表示q轴电感;t表示时间;
所述确定磁链的表达式为:
其中,表示磁链;表示定子电感;t表示时间;
所述确定电磁转矩的表达式为:
其中,表示电磁转矩;P表示电机极对数;
所述确定所述参考负载转矩的表达式为:
其中,表示参考负载转矩;表示转子转动惯量;表示电机的额定角速度。
进一步的,得到在多个时间点的所述负载工况下的实际负载转矩,包括:基于所述永磁同步电机的角速度和位置,构建控制函数;基于所述控制函数,确定滑动曲线和候选函数;基于所述滑动曲线和所述候选函数,确定控制参数;基于所述控制参数,确定所述实际负载转矩。
进一步的,所述控制函数的表达式为:
其中,t表示时间;表示观测角速度与实际角速度的差值,为表示转子转动惯量;表示观测转矩;表示实际转矩;表示第一控制参数;表示符号函数;表示观测位置与实际位置的差值,为表示第二控制参数;
所述滑动曲线的表达式为:
其中,表示第一滑动曲线;表示第二滑动曲线;
所述候选函数的表达式为:
其中,表示第一候选函数;表示第二候选函数;
所述控制参数的取值范围为:
所述实际负载转矩的表达式为:
其中, 表示实际负载转矩;表示额定电磁转矩。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果:
本发明通过确定永磁同步电机在带负载工况下的参考负载转矩和实际负载转矩的差值,判断电机是否出现故障,可以提高故障识别的精度,避免电机空载正常负载不正常的情况发生,提高了故障检测速度。
本发明通过预测负载转矩差值大于预设差值阈值的故障时间点,并确定永磁同步电机的待故障状态,可以提前对电机故障做好准备,并更多关注处于待故障状态的电机,使得能及时发现并检出故障,避免造成严重损失。
由于永磁同步电机在正常工况下,磁链仅存在于d轴,因此,本发明通过计算dq轴电流,确定磁链,并基于磁链确定电机在正常带负载工况下的参考负载转矩,可以减小计算复杂度和引入的噪声,使得计算结果更加精确。
本发明通过控制观测值与实际值的差值,确定观测值接近实际值时的负载转矩,减少了误差引入,使得结果更加符合电机实际工作情况的值。
附图说明
图1为本发明提供的一种无感永磁同步电机状态监控系统的示例性模块图;
图2为本发明提供的无感永磁同步电机状态监控方法的示例性流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
图1为本发明提供的一种无感永磁同步电机状态监控系统的示例性模块图。
如图1所示,无感永磁同步电机状态监控系统,包括电流处理模块110、参考转矩确定模块120、实际转矩确定模块130、差值曲线生成模块140、故障预测模块150、当前差值确定模块160和状态判断模块170。
所述电流处理模块用于获取永磁同步电机的额定电流、额定电压以及多个时间点的实际电流和实际电压。
所述参考转矩确定模块用于基于所述额定电流和所述额定电压,得到在多个时间点的负载工况下的参考负载转矩。
所述得到在多个时间点的负载工况下的参考负载转矩,包括:基于实际反电动势和额定反电动势的差值,计算实际电流值;基于所述实际反电动势和所述实际电流值,确定磁链;基于所述磁链和所述实际电流值,确定电磁转矩;基于所述电磁转矩,确定所述参考负载转矩。所述计算实际电流值的表达式为:
其中,表示测得的d轴的实际反电动势;表示d轴的额定反电动势;表示定子电阻;表示d轴的实际电流值;表示d轴的额定电流值;表示d轴电感;表示测得的q轴的实际反电动势;表示q轴的额定反电动势;表示q轴的实际电流值;表示q轴的额定电流值;表示q轴电感;t表示时间。
所述确定磁链的表达式为:
其中,表示磁链;表示定子电感;t表示时间。
所述确定电磁转矩的表达式为:
其中,表示电磁转矩;P表示电机极对数。
所述确定所述参考负载转矩的表达式为:
其中,表示参考负载转矩;表示转子转动惯量;表示电机的额定角速度。
所述实际转矩确定模块用于基于多个时间点的所述实际电流和所述实际电压,得到在多个时间点的所述负载工况下的实际负载转矩。
得到在多个时间点的所述负载工况下的实际负载转矩,包括:基于所述永磁同步电机的角速度和位置,构建控制函数;基于所述控制函数,确定滑动曲线和候选函数;基于所述滑动曲线和所述候选函数,确定控制参数;基于所述控制参数,确定所述实际负载转矩。所述控制函数的表达式为:
其中,t表示时间;表示观测角速度与实际角速度的差值,为表示转子转动惯量;表示观测转矩;表示实际转矩;表示第一控制参数;表示符号函数;表示观测位置与实际位置的差值,为表示第二控制参数。
所述滑动曲线的表达式为:
其中,表示第一滑动曲线;表示第二滑动曲线。
所述候选函数的表达式为:
其中,表示第一候选函数;表示第二候选函数。
所述控制参数的取值范围为:
所述实际负载转矩的表达式为:
其中, 表示实际负载转矩;表示额定电磁转矩。
所述差值曲线生成模块用于基于所述参考负载转矩和所述实际负载转矩的差值,按时间序列构建负载转矩差值曲线。
所述故障预测模块用于基于所述负载转矩差值曲线,预测负载转矩差值大于预设差值阈值的故障时间点。
所述当前差值确定模块用于确定当前实际负载转矩和当前参考负载转矩,并得到当前负载转矩差值。
所述状态判断模块用于当当前负载转矩差值大于所述预设差值阈值时,确定所述永磁同步电机处于故障状态;当当前负载转矩差值小于等于所述预设差值阈值且当前时间在所述故障时间点之前时,确定所述永磁同步电机处于正常状态;当当前负载转矩差值小于等于所述预设差值阈值且当前时间为所述故障时间点或在所述故障时间点之后时,确定所述永磁同步电机处于待故障状态。
图2为本发明提供的无感永磁同步电机状态监控方法的示例性流程图。
如图2所示,无感永磁同步电机状态监控方法,包括以下步骤:
步骤210,获取永磁同步电机的额定电流、额定电压以及多个时间点的实际电流和实际电压。额定电流和额定电压可以通过读取永磁同步电机的铭牌得到。实际电流和实际电压可以通过检测输入永磁同步电机的a,b和c相电压得到。
步骤220,基于所述额定电流和所述额定电压,得到在多个时间点的负载工况下的参考负载转矩。负载工况是指永磁同步电机在带负载情况下的工况。参考负载转矩可以是指在带负载情况下永磁同步电机负载转矩的参考值。
所述得到在多个时间点的负载工况下的参考负载转矩,包括:基于实际反电动势和额定反电动势的差值,计算实际电流值;基于所述实际反电动势和所述实际电流值,确定磁链;基于所述磁链和所述实际电流值,确定电磁转矩;基于所述电磁转矩,确定所述参考负载转矩。其中,实际反电动势可以通过模拟或测量处于正常工作状态的永磁同步电机得到。所述计算实际电流值的表达式为:
其中,表示测得的d轴的实际反电动势;表示d轴的额定反电动势;表示定子电阻;表示d轴的实际电流值;表示d轴的额定电流值;表示d轴电感;表示测得的q轴的实际反电动势;表示q轴的额定反电动势;表示q轴的实际电流值;表示q轴的额定电流值;表示q轴电感;t表示时间。
所述确定磁链的表达式为:
其中,表示磁链;表示定子电感;t表示时间。
所述确定电磁转矩的表达式为:
其中,表示电磁转矩;P表示电机极对数。
所述确定所述参考负载转矩的表达式为:
其中,表示参考负载转矩;表示转子转动惯量;表示电机的额定角速度。
步骤230,基于多个时间点的所述实际电流和所述实际电压,得到在多个时间点的所述负载工况下的实际负载转矩。实际负载转矩可以是指永磁同步电机实际带负载时的负载转矩。
得到在多个时间点的所述负载工况下的实际负载转矩,包括:基于所述永磁同步电机的角速度和位置,构建控制函数;基于所述控制函数,确定滑动曲线和候选函数;基于所述滑动曲线和所述候选函数,确定控制参数;基于所述控制参数,确定所述实际负载转矩。所述控制函数的表达式为:
其中,t表示时间;表示观测角速度与实际角速度的差值,为表示转子转动惯量;表示观测转矩;表示实际转矩;表示第一控制参数;表示符号函数;表示观测位置与实际位置的差值,为表示第二控制参数。
所述滑动曲线的表达式为:
其中,表示第一滑动曲线;表示第二滑动曲线。
所述候选函数的表达式为:
其中,表示第一候选函数;表示第二候选函数。
所述控制参数的取值范围为:
所述实际负载转矩的表达式为:
其中, 表示实际负载转矩;表示额定电磁转矩。
步骤240,基于所述参考负载转矩和所述实际负载转矩的差值,按时间序列构建负载转矩差值曲线。负载转矩差值曲线包含有负载转矩差值随时间的变化情况。
步骤250,基于所述负载转矩差值曲线,预测负载转矩差值大于预设差值阈值的故障时间点。可以通过各种机器学习模型对负载转矩差值进行处理,并根据处理结果确定可能出现故障的时间点。例如,LSTM模型等。预设差值阈值是指正常情况下实际负载转矩与参考负载转矩之间的最大差值,对于预测情况,预设差值阈值可以是指预测的负载转矩与参考负载转矩的差值。
步骤260,确定当前实际负载转矩和当前参考负载转矩,并得到当前负载转矩差值。当前负载转矩差值是指通过当前实际测得的值计算出的实际负载转矩的差值。由于预测的负载转矩差值是一个预测值,实际值可能和预测值有差别,因此,还需要进行实际检测,确定永磁同步电机是否实际出现故障。预测的故障时间点用于提醒该永磁同步电机需要在该时间后进行严密观测或调用至稳定性要求更低的位置进行使用,以避免损失。
步骤270-1,当当前负载转矩差值大于所述预设差值阈值时,确定所述永磁同步电机处于故障状态。故障状态是指永磁同步电机发生故障的状态。
步骤270-2,当当前负载转矩差值小于等于所述预设差值阈值且当前时间在所述故障时间点之前时,确定所述永磁同步电机处于正常状态。正常状态是指永磁同步电机正常工作的状态。
步骤270-3,当当前负载转矩差值小于等于所述预设差值阈值且当前时间为所述故障时间点或在所述故障时间点之后时,确定所述永磁同步电机处于待故障状态。待故障状态是指永磁同步电机实际处于正常工作状态,但出现故障概率高的状态。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无感永磁同步电机状态监控系统,其特征在于,包括电流处理模块、参考转矩确定模块、实际转矩确定模块、差值曲线生成模块、故障预测模块、当前差值确定模块和状态判断模块;
所述电流处理模块用于获取永磁同步电机的额定电流、额定电压以及多个时间点的实际电流和实际电压;
所述参考转矩确定模块用于基于所述额定电流和所述额定电压,得到在多个时间点的负载工况下的参考负载转矩;
所述实际转矩确定模块用于基于多个时间点的所述实际电流和所述实际电压,得到在多个时间点的所述负载工况下的实际负载转矩;
所述差值曲线生成模块用于基于所述参考负载转矩和所述实际负载转矩的差值,按时间序列构建负载转矩差值曲线;
所述故障预测模块用于基于所述负载转矩差值曲线,预测负载转矩差值大于预设差值阈值的故障时间点;
所述当前差值确定模块用于确定当前实际负载转矩和当前参考负载转矩,并得到当前负载转矩差值;
所述状态判断模块用于当当前负载转矩差值大于所述预设差值阈值时,确定所述永磁同步电机处于故障状态;当当前负载转矩差值小于等于所述预设差值阈值且当前时间在所述故障时间点之前时,确定所述永磁同步电机处于正常状态;当当前负载转矩差值小于等于所述预设差值阈值且当前时间为所述故障时间点或在所述故障时间点之后时,确定所述永磁同步电机处于待故障状态。
2.根据权利要求1所述的无感永磁同步电机状态监控系统,其特征在于,所述得到在多个时间点的负载工况下的参考负载转矩,包括:
基于实际反电动势和额定反电动势的差值,计算实际电流值;
基于所述实际反电动势和所述实际电流值,确定磁链;
基于所述磁链和所述实际电流值,确定电磁转矩;
基于所述电磁转矩,确定所述参考负载转矩。
3.根据权利要求2所述的无感永磁同步电机状态监控系统,其特征在于,所述计算实际电流值的表达式为:
其中,表示测得的d轴的实际反电动势;表示d轴的额定反电动势;表示定子电阻;表示d轴的实际电流值;表示d轴的额定电流值;表示d轴电感;表示测得的q轴的实际反电动势;表示q轴的额定反电动势;表示q轴的实际电流值;表示q轴的额定电流值;表示q轴电感;t表示时间;
所述确定磁链的表达式为:
其中,表示磁链;表示定子电感;t表示时间;
所述确定电磁转矩的表达式为:
其中,表示电磁转矩;P表示电机极对数;
所述确定所述参考负载转矩的表达式为:
其中,表示参考负载转矩;表示转子转动惯量;表示电机的额定角速度。
4.根据权利要求1所述的无感永磁同步电机状态监控系统,其特征在于,得到在多个时间点的所述负载工况下的实际负载转矩,包括:
基于所述永磁同步电机的角速度和位置,构建控制函数;
基于所述控制函数,确定滑动曲线和候选函数;
基于所述滑动曲线和所述候选函数,确定控制参数;
基于所述控制参数,确定所述实际负载转矩。
5.根据权利要求4所述的无感永磁同步电机状态监控系统,其特征在于,所述控制函数的表达式为:
;
其中,t表示时间;表示观测角速度与实际角速度的差值,为表示转子转动惯量;表示观测转矩;表示实际转矩;表示第一控制参数;表示符号函数;表示观测位置与实际位置的差值,为表示第二控制参数;
所述滑动曲线的表达式为:
其中,表示第一滑动曲线;表示第二滑动曲线;
所述候选函数的表达式为:
其中,表示第一候选函数;表示第二候选函数;
所述控制参数的取值范围为:
所述实际负载转矩的表达式为:
其中,表示实际负载转矩;表示额定电磁转矩。
6.基于权利要求1-5任意一项所述的一种无感永磁同步电机状态监控系统的无感永磁同步电机状态监控方法,其特征在于,包括:
获取永磁同步电机的额定电流、额定电压以及多个时间点的实际电流和实际电压;
基于所述额定电流和所述额定电压,得到在多个时间点的负载工况下的参考负载转矩;
基于多个时间点的所述实际电流和所述实际电压,得到在多个时间点的所述负载工况下的实际负载转矩;
基于所述参考负载转矩和所述实际负载转矩的差值,按时间序列构建负载转矩差值曲线;
基于所述负载转矩差值曲线,预测负载转矩差值大于预设差值阈值的故障时间点;
确定当前实际负载转矩和当前参考负载转矩,并得到当前负载转矩差值;
当当前负载转矩差值大于所述预设差值阈值时,确定所述永磁同步电机处于故障状态;
当当前负载转矩差值小于等于所述预设差值阈值且当前时间在所述故障时间点之前时,确定所述永磁同步电机处于正常状态;
当当前负载转矩差值小于等于所述预设差值阈值且当前时间为所述故障时间点或在所述故障时间点之后时,确定所述永磁同步电机处于待故障状态。
7.根据权利要求6所述的无感永磁同步电机状态监控方法,其特征在于,所述得到在多个时间点的负载工况下的参考负载转矩,包括:
基于实际反电动势和额定反电动势的差值,计算实际电流值;
基于所述实际反电动势和所述实际电流值,确定磁链;
基于所述磁链和所述实际电流值,确定电磁转矩;
基于所述电磁转矩,确定所述参考负载转矩。
8.根据权利要求7所述的无感永磁同步电机状态监控方法,其特征在于,所述计算实际电流值的表达式为:
其中,表示测得的d轴的实际反电动势;表示d轴的额定反电动势;表示定子电阻;表示d轴的实际电流值;表示d轴的额定电流值;表示d轴电感;表示测得的q轴的实际反电动势;表示q轴的额定反电动势;表示q轴的实际电流值;表示q轴的额定电流值;表示q轴电感;t表示时间;
所述确定磁链的表达式为:
其中,表示磁链;表示定子电感;t表示时间;
所述确定电磁转矩的表达式为:
其中,表示电磁转矩;P表示电机极对数;
所述确定所述参考负载转矩的表达式为:
其中,表示参考负载转矩;表示转子转动惯量;表示电机的额定角速度。
9.根据权利要求6所述的无感永磁同步电机状态监控方法,其特征在于,得到在多个时间点的所述负载工况下的实际负载转矩,包括:
基于所述永磁同步电机的角速度和位置,构建控制函数;
基于所述控制函数,确定滑动曲线和候选函数;
基于所述滑动曲线和所述候选函数,确定控制参数;
基于所述控制参数,确定所述实际负载转矩。
10.根据权利要求9所述的无感永磁同步电机状态监控方法,其特征在于,所述控制函数的表达式为:
其中,t表示时间;表示观测角速度与实际角速度的差值,为表示转子转动惯量;表示观测转矩;表示实际转矩;表示第一控制参数;表示符号函数;表示观测位置与实际位置的差值,为表示第二控制参数;
所述滑动曲线的表达式为:
其中,表示第一滑动曲线;表示第二滑动曲线;
所述候选函数的表达式为:
其中,表示第一候选函数;表示第二候选函数;
所述控制参数的取值范围为:
所述实际负载转矩的表达式为:
其中, 表示实际负载转矩;表示额定电磁转矩。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107453329A (zh) * 2017-09-04 2017-12-08 广州视源电子科技股份有限公司 永磁同步电机的保护方法、系统及计算机可读存储介质
CN113221453A (zh) * 2021-04-30 2021-08-06 华风数据(深圳)有限公司 风电机组齿轮箱输出轴故障监测预警方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106353096A (zh) * 2015-07-13 2017-01-25 包米勒公司 用于监控轴承系统的方法

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