永磁同步电机匝间短路故障温度场分析

• 作者: 谢颖 胡圣明 陈鹏 马泽新
• 来源期刊: 电工技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 永磁同步电机 匝间短路故障 温度场 有限元法
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 电机及其系统
• 页码范围: 322-331
• 页数: 10页
• 分类号: TM351
• 语种: 中文
• DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.201000

摘要

匝间短路是一种常见的电机绕组故障,会导致定子绕组电流增大、电机局部过热,长期在这种环境下运行,温度升高使得电机性能下降,造成经济损失.该文以一台3kW永磁同步电机为例,研究匝间短路故障对永磁同步电机各部件温度的影响.基于电机参数建立三维等效热模型,绝缘材料被等效为绝缘层,将机壳沿轴向分段,根据风速在机壳表面施加不同边界条件,考虑永磁体涡流损耗和接线盒散热的影响,利用有限元方法分别计算正常和匝间短路故障情况下的电机温度场分布.通过对电机绕组重新下线,合理设计并搭建实验平台,测得永磁同步电机关键位置点的温度,将匝间短路故障前后的温升数据进行比较分析,得到故障前后电机温度分布的变化规律以及局部过热位置,同时为诊断和预防匝间短路故障提供依据.