以一台14KW卷烟自动化设备用节能永磁电机为例,建立了二维电磁场有限元计算模型,对永磁伺服节能电机点磁场进行了计算分析,并对比研究了永磁电机额定工作状态下定子电枢绕组匝间短路故障对电机性能的影响,给出了不同匝间短路形式下电机各部分损耗的变化规律;在此基础上,建立了永磁电机温度场计算模型,分析了电机匝间短路故障时电机电枢绕组及永磁体温度的变化规律,揭示了永磁电机绕组匝间短路对电机温度分布的影响机理。
随着国家绿色能源以及节能补贴政策的深入推进,永磁电机以其独特的高效优势,得到了广泛的关注,它在工业领域应用数量的比例逐年提高,因此对于永磁电机的开发与研究具有重要的意义。随着永磁电机服役数量不断增大,在电机制造及使用过程中,电机的加工工艺、应用环境、电机的工作状态、人为操作以及电网等多种因素的影响,永磁电机发生故障的频率不断升高,直接威胁着工业生产的安全运行,同时也降低了电机的使用周期与寿命。作为工业生产中最重要的动力设备与执行单元,电机安全可靠的运行是保证工业生产快速、高效的重要因素,因此对于电机故障状态的分析以及故障预测与相关诊断成为电机邻域重要的研究课题。
在永磁电机中,受定子绕组温度过高引起的绝缘老化、绕组绕圈受电磁力影响而造成的绝缘破坏、以及电机起停过程中匝间绝缘承受的瞬态过电压均是电机常见的绕组故障,不论何种形式造成的匝间短路故障,均会对电机的运行产生影响。为了防止匝间短路故障造成对电机进一步的破坏,国内为相关专家学者已经对定子绕组匝间故障进行了深入研究,也提出了不同的诊断方法。
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