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摘要
匝间短路故障是一种常见的电机绕组故障，具有危害大、易扩散、诊断难的特点，是多相容错永磁同步电机研究过程中关注的重点。该文以一台高故障隔离能力五相永磁同步电机为基础，对基于齿磁通的故障诊断方法进行了研究。建立了五相永磁同步电机定子磁路模型，给出了匝间短路故障对绕线齿及容错齿磁通的影响规律。研究了不同绕制方式下探测线圈感应电动势随电机运行状态的变化规律，对各绕制方案的故障识别能力、故障灵敏度、复杂程度等进行了综合评价，提出基于容错齿磁通的匝间短路故障诊断方法，给出基于故障标志αi的故障识别和定位方法。研究表明，当电机发生匝间短路故障时，故障相αi值明显降低，剩余健康相αi值接近于1，根据这一特征可以对故障进行准确识别和定位。该方法不依赖傅里叶变换、不受负载和电机转速影响，具有准确度高、鲁棒性强的优点。该文进一步分析了槽口宽度、容错齿长度对故障敏感度和电机性能的影响，给出兼顾高低匝数短路故障诊断灵敏度和电机性能的尺寸选取方法。
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单位自动化学院; 北京自动化控制设备研究所; 哈尔滨工业大学
