李俊卿，　王志兴，　王悦川

(华北电力大学 电气与电子工程学院，河北 保定　071003)



双馈异步电机定子匝间短路的建模与故障诊断*

李俊卿，王志兴，王悦川

(华北电力大学 电气与电子工程学院，河北 保定071003)

摘要：定子匝间短路是双馈异步电机常见故障之一，直接威胁风力发电系统的安全运行。利用多回路理论建立了双馈异步电机正常情况以及定子匝间短路情况下的数学模型，并利用MATLAB/Simulink中S函数实现了数学模型。在考虑了变流器控制策略的基础上，对双馈异步电机在正常情况下和定子绕组匝间短路的情况下进行了仿真，所得仿真结果与实际情况相符。最后，分析了正常情况和定子匝间短路情况下电磁转矩的变化，利用电磁转矩的不同来诊断定子匝间短路。

关键词:双馈异步电机； 匝间短路； 多回路； S函数； 电磁转矩

0引言

双馈异步电机由于其良好的性能被广泛应用在风力发电中。风力发电机是整个风力发电系统的核心部件之一，其运行状况关乎整个风力发电系统的安全运行。在双馈异步电机的故障中，定子绕组匝间短路是常见的故障，约占总电机故障的30%以上[1]。匝间短路发展下去会造成绝缘损坏引起相间短路等更为严重的故障，导致停机停产。如在早期能发现故障的存在，就能合理安排检修等相关工作，避免不必要的损失，所以研究定子绕组匝间短路具有重要意义。

研究双馈异步电机匝间短路首先要建立其数学模型。文献[2-4]把abc三相坐标系转换到d-q坐标系下进行建模，在正常情况下建立了整个风力发电系统的数学模型。……