基于Clarke矢量模变换的双馈式感应发电机转子匝间短路故障频谱特性的仿真分析

Clarke变换是交流电机分析计算时的一种常用的坐标变换。通过该变换,可以得到三相交流绕组电流、两相交流绕组电流之间的等效关系。在此基础上,提出了一种基于Clarke矢量模变换的双馈式感应发电机转子匝间短路故障检测方法。根据多回路理论,在MATLAB中编写M函数建立起双馈电机的数学模型,对转子绕组匝间短路故障进行了仿真,并对仿真结果的频谱特性进行了分析。仿真结果表明,在低转差的情况下,与传统的定子电流频谱诊断方法相比,该方法能够避免因转差率太小而引起的故障分量被基波分量淹没的情况,有效提高了检测的准确性。

三相异步电机匝间短路故障的诊断方法

三相异步电机是各类电机中应用量最大的一种,匝间短路故障为三相异步电机发生概率较大的一类故障。如果能实时监测电机运行状况,对运行进行健康安全评估,将能及时止损,减少损失。提出了基于扩展Clarke变换和故障特征因子Q的匝间故障诊断方法,分析了电机匝间故障的Clarke矢量的特点,对电机匝间故障的Clarke矢量取模,得到三相电流中对称分量的直流分量和2倍于基频的交流分量,以该分量的幅值与直流分量的比值作为故障特征因子Q进行匝间故障诊断。通过特征因子Q研究Clarke矢量频谱,从而判断电机故障,并且进行了理论仿真以及样机测试。