基于双级PNN的直驱永磁同步电机匝间短路故障诊断方法
高彩霞
冯凌云
党建军
河南理工大学 电气工程与自动化学院,河南 焦作 454000
摘要：目的 早期故障的精准定位对于预防电机系统故障恶化和制定故障后运行维护策略至关重要.针对多支路并联直驱永磁同步电机(MB-DDPMSM)匝间短路故障诊断问题,方法 提出一种基于双级PNN的匝间短路故障检测与短路线圈自动定位的新方法.首先,根据MB-DDPMSM特殊的结构特点,选择支路差值电流(BDC)作为故障支路定位特征信号,支路电流残差(BRC)作为短路线圈定位特征信号;其次,建立MB-DDPMSM匝间短路故障状态的有限元模型,利用MB-DDPMSM有限元模型分析短路线圈位置对特征信号的影响规律,并建立BDC与故障支路位置的映射关系以及BRC与短路线圈位置的映射关系,为了消除故障程度对特征信号的影响并增强故障特征,对提取的BDC幅值进行L2 范数归一化处理,得到故障支路定位特征向量,对提取的BRC幅值进行Z-Score标准化处理,得到短路线圈定位特征向量;最后,建立基于双级PNN的故障诊断模型,利用第一级PNN实现匝间短路故障检测与故障支路定位,利用第二级PNN实现短路线圈自动定位.结果 仿真和实验结果表明,所提出的方法能及时检测出电机早期匝间短路故障并实现短路线圈精准定位,识别正确率达100%.结论 基于双级PNN的匝间短路故障诊断模型具有建模简单、收敛速度快、故障诊断精准度高等优势.
关键词：直驱永磁同步电机匝间短路故障支路差值电流支路电流残差双级PNN短路线圈定位
分类号：TM351(电机)
资助基金：国家自然科学基金(52177039)河南省科技攻关项目(222102220017)河南理工大学博士基金资助项目(B2021-22)河南理工大学博士基金资助项目(B2018-48)河南理工大学创新团队项目(T2023-2)河南省高校基本科研业务费专项项目(NSFRF240306)
论文发表日期：2025-04-27
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 116-127 )
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