電動汽車用永磁同步電機的故障診斷.pdf

1、永磁同步電機具有高功率密度、高效率等優(yōu)點，已成為電動汽車電驅動系統(tǒng)中最具優(yōu)勢的動力裝置，有廣泛的使用前景。
　　汽車作為一種交通工具，其安全性是一個重要的指標。電機作為電動汽車的動力來源，它的可靠性至關重要。一個有效的故障診斷系統(tǒng)為保證電機安全、可靠的工作的關鍵。
　　本文以電動汽車用永磁同步電機為研究對象，重點對電機本體的各種常見故障和相應的故障診斷技術進行研究。由于電動汽車電機的工況惡劣、振動嚴重、工作環(huán)境溫度較高以及電

2、機于其他機械裝置安裝配合偏差使得電機很容易發(fā)生故障，其常見的故障有匝間短路、轉子偏心和永磁體退磁。
　　針對電機驅動系統(tǒng)中的電機做了上述故障的機理分析，并在此基礎上建立了永磁同步電機的有限元故障模型，對故障現象進行分析；并利用有限元模型計算了電機的電感參數和永磁體磁鏈，并以此為基礎建立集中參數故障模型，大大提高了仿真的速度，用于故障診斷方法的仿真驗證。
　　研究了定子繞組匝間短路故障，針對匝間短路的故障特征和電驅動系統(tǒng)的工況

3、特點，提出了在線和離線相結合的故障診斷策略，提出了采用Park變換的方法構成逆向旋轉坐標系的方法計算負序電流，并利用負序電流的幅值作為在線診斷匝間短路的判斷依據；在電機停機時向電機通入三相高頻電壓，通過電機正常時和故障時高頻響應電流的對比來診斷故障，高頻電壓能夠增大電機電抗，放大電機的故障特征，是一種靈敏的離線診斷方法。這兩種方法無需大量占用系統(tǒng)資源，簡單實用，適合應用在電驅動系統(tǒng)中。
　　采用了埋設定子探測線圈的方法診斷轉子偏心

4、故障，線圈被放置在電機的槽中，跨一個極距。氣隙磁通會在探測線圈上形成感應電壓，當轉子發(fā)生偏心故障時，感應電壓的波形會產生相應的畸變，產生相應故障特征頻率，利用這個特征頻率就可診斷偏心故障。這種方法避免了整車振動帶來的不利影響，適用于電動汽車。
　　當電機發(fā)生不可逆失磁時，電機的反電勢下降，這將導致電機的驅動電壓相應的下降。根據矢量控制的特點，當電機穩(wěn)定運行時，由電機的電壓方程，交軸電壓大致等于電機轉速和永磁體磁鏈的乘積，因此，提出