龙源期刊网 http://www.doczj.com/doc/a46b32397d1cfad6195f312b3169a4517623e502.html

Matlab/Simulink环境下异步电机定子故障诊断的仿真与研究

作者：杨新平余中兵

来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2011年第05期

摘要:针对定子电流谐波分量法对异步电动机进行定子故障诊断，难以得到明显电流故障特征分量的问题。本文中根据具体故障情况下定子绕组的接线，通过数学分析推导出发生故障时定子端电压，建立了在两相静止坐标系下故障电机的模型，并使用定子电流谐波分量法对滤去工频谐波分量之后的故障定子电流进行分析来诊断电机是否发生定子故障。对仿真结果进行分析，使用定子电流谐波分量法可以检测到明显的故障特征谐波分量，准确的诊断出异步电机的定子故障。该方法对实际电机定子故障诊断的研究有一定参考价值和实际意义。

关键词:三相异步电动机定子故障故障分量

0 引言

异步电机运行中，定子绕组在热、电、机械等作用下，常发生故障，故障率可达电机故障总数的30%~40%，长期发展下去，匝间短路又可导致相间短路或接地短路。因此有必要对电机的早期故障进行检测。

本文使用定子电流谐波分量法对故障模型的定子电流进行分析来诊断电机是否定子故障。通过诊断定子故障电流中明显的(1/np)f1频率的故障特征分量来确定定子故障。此方法不易受电源不平衡、负载波等影响，能对绕组的早期故障做出诊断。

1 α，β坐标系下数学模型

异步电机的电压方程为：

其中:k=1/(LsLr-L2m)，Rs，Rr分别为定转子电阻Ls，Lr分别为定转子电感，Lm为定转

子之间互感。φsα，φsβ分别为定子在α，β轴上的磁链，ωr为转子转速，isα，isβ为定子在α，β轴上的电流分量，irα，irβ为转子在α，β轴上的电流分量。

转矩方程为：

(4)

运动方程：