CN112731204B - 一种永磁同步电机匝间短路故障定位检测控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种永磁同步电机匝间短路故障定位检测控制方法。步骤1：关闭定子侧所有切换短路开关，向静止的电机中注入旋转电压信号；步骤2：检测关闭定子侧时三相定子电流i_a，i_b，i_c，再提取关闭定子侧时电机的特征值γ；步骤3：基于步骤2的关闭定子侧时电机的特征值γ与关闭定子侧时且电机无故障时的特征值γ₀的差∣γ‑γ₀∣是否大于阈值，若∣γ‑γ₀∣小于阈值，则进行步骤4；步骤4：诊断关闭定子侧时电机无匝间短路故障，完成故障诊断。本发明为了解决现有电机匝间短路故障诊断策略中无法准确定位短路点所在的故障相和具体绕组位置的问题。

Description

一种永磁同步电机匝间短路故障定位检测控制方法

技术领域

本发明属于电机领域；具体涉及一种永磁同步电机匝间短路故障定位检测控制方法。

背景技术

相比于传统内燃机汽车，电动汽车可以解决日益严峻的能源危机与环境污染问题。凭借其自身零排放、高效率、低运行噪声的特点，已逐渐引起了国内外众汽车厂商和研究机构的重视。作为电动汽车的核心部件，电机的性能很大程度上决定了电动汽车的动力性、经济性、制动性和效率。相比于异步电机和电励磁式同步电机，永磁同步电机(PMSM)凭借其高功率密度、高效率、结构简单、形状和尺寸灵活等优点，广泛应用于电动汽车领域。

电动汽车运行过程中，安全性是最重要前提，而作为电动汽车的核心部件，电机稳定性及可靠性极为重要。在电机制造过程中，定子绕组端部缠绕不牢固、绝缘垫块松动、绝缘材料受热退化、绕组导线焊头与焊接导线的加工损伤以及定子槽中存留的加工残存物等多种工艺问题，都会导致电机运行过程中出现绕组匝间短路的问题。这使得定子绕组的匝间短路故障最为永磁同步电机运行过程中最为常见的故障之一，不仅会影响电机的正常性能，增加谐波磁场，造成电机振动，还会在故障的绕组回路产生短路电流，使得短路点过热，增加绕组稳定，破坏绕组绝缘，危及电机和车辆控制系统的安全。因此，永磁同步电机的匝间短路故障诊断技术，对杜绝或有效减少电动汽车运行过程中的危害故障发生具有重要意义。

国内外学者针对永磁同步电机中的匝间短路故障诊断进行了深入的研究。现有技术中提出了通过检测电机定子电流和振动信号，采用改进小波包变换和快速傅里叶变换对来提取信号的故障特征，进而诊断出定子绕组匝间短路故障。然而，由于振动信号易收到车辆运行状态的影响，经常导致故障误诊断，使得该方法的准确度较低。现有技术中还提出了在电机的每一个定子齿上绕制检测线圈，通过检测各线圈中磁场信息，来确定匝间短路的具体位置以及故障相。然而该方法需要使用大量检测线圈，一方面增加了系统成本，另一方面提高了电机体积，降低了功率密度。现有技术中还存在通过对比电机匝间短路故障前后零序电压的变化来判断电机是否出现故障。然而该方法仅能确定绕组的故障相，无法确定匝间短路的具体位置，为后续电机维修带来了不便。现有技术中同时存在通过监测三相电压的变化量来判断匝间短路故障。而该方法同样无法准确诊断出匝间短路的具体位置。

发明内容

本发明提出了一种永磁同步电机匝间短路故障定位检测控制方法，为了解决现有电机匝间短路故障诊断策略中无法准确定位短路点所在的故障相和具体绕组位置的问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种永磁同步电机匝间短路故障定位检测控制方法，所述故障定位检测控制方法包括以下步骤：

步骤1：关闭定子侧所有切换短路开关，向静止的电机中注入旋转电压信号；

步骤2：基于步骤1的旋转电压信号，检测关闭定子侧时三相定子电流i_a，i_b，i_c，经Clark变换计算正序分量幅值I′，再提取关闭定子侧时电机的特征值γ；

步骤3：基于步骤2的关闭定子侧时电机的特征值γ与关闭定子侧时且电机无故障时的特征值γ₀的差∣γ-γ₀∣是否大于阈值，若∣γ-γ₀∣小于阈值，则进行步骤4，若∣γ-γ₀∣大于阈值，则进行重复进行步骤5-11；

步骤4：诊断关闭定子侧时电机无匝间短路故障，完成故障诊断；

步骤5：初始化，令i＝1，k＝1，其中i为，k为；

步骤6：导通定子侧切换开关S_ai，S_bi，S_ci后，向静止的电机中注入旋转电压信号，提取导通定子侧时电机的特征值γ′，

步骤7：基于步骤6的导通定子侧时电机的特征值γ′与短路定子绕组中单个线圈时无故障的永磁同步电机的特征值γ′₀的差∣γ′-γ′₀∣是否大于阈值，若∣γ′-γ′₀∣小于阈值，则进行步骤8，若∣γ-γ₀∣大于阈值，则令i＝i+1，同时重复进行本步骤直至确定匝间短路出现的绕组位置为止；

步骤8：表明定子侧第i个绕组位置出现匝间短路，记录匝间短路所在的绕组位置；

步骤9：根据k的取值导通定子侧切换开关，当k＝1时，导通S_ai，S_b(i+1)，S_c(i+2)；当k＝2时，导通S_a(i+2)，S_bi，S_c(i+1)；当k＝3时，导通S_a(i+1)，S_b(i+2)，S_ci，其中的i＝1,2,…n，其中n表示定子侧单相绕组中线圈的个数；当i满足i＝n-1时，开关S_a(i+2)，S_b(i+2)，S_c(i+2)指的是开关S_a(i+2-n)，S_b(i+2-n)，S_c(i+2-n)，即开关S_a(1)，S_b(1)，S_c(1)；当i满足i＝n时，开关S_a(i+1)，S_b(i+1)，S_c(i+1)指的是开关S_a(i+1-n)，S_b(i+1-n)，S_c(i+1-n)，即开关S_a(1)，S_b(1)，S_c(1)，且S_a(i+2)，S_b(i+2)，S_c(i+2)指的是开关S_a(i+2-n)，S_b(i+2-n)，S_c(i+2-n)，即开关S_a(2)，S_b(2)，S_c(2)；

步骤10：向静止电机中注入旋转电压信号，提取导通定子侧时电机的特征值γ′，并比较∣γ′-γ′₀∣是否大于阈值；若∣γ′-γ′₀∣大于阈值，则令k＝k+1，重复步骤9和步骤10；若∣γ′-γ′₀∣小于阈值，则记录此时k值，进行步骤11；

步骤11：根据k值判断匝间短路所在的故障相：当k＝1时，记录匝间短路出现于A相；当k＝2时，记录匝间短路出现于B相；当k＝3时，记录匝间短路出现于C相；至此完成匝间短路故障的位置确定，并发送故障信息。

进一步的，所述步骤2经Clark变换得到αβ轴电流i_α，i_β后计算电流i_α的正序分量幅值I′，之后提取电机的特征值γ；

所述特征值γ的表达式满足：

γ＝I′/U₀ (1)

式中U₀表示注入的旋转电压信号的幅值；

进一步的，所述旋转电压信号是通过电机已有逆变器产生的，旋转电压信号的表达式满足：

式中U₀表示注入的旋转电压信号的幅值；f表示旋转电压信号的频率，其频率范围满足100Hz≤f≤500Hz。

进一步的，所述出现匝间短路故障时，关闭定子侧时电机的特征值γ相比于无故障时的特征量γ₀增加的百分比

由绕组匝间短路的匝数决定，短路的匝数越多，特征量增加的百分比越大。

进一步的，所述步骤3具体为，在两相静止坐标系下(αβ坐标系)，系统的电路方程满足：

式中i_α，i_β表示αβ轴电流，ψ_α，ψ_β表示αβ轴磁链，r_s表示定子绕组的电阻；

其中ψ_α，ψ_β的表达式满足：

忽略定子绕组的电阻r_s，可以计算得到αβ轴电流i_α，i_β的表达式满足：

能计算得到电流i_α的正序分量幅值I′满足：

进一步的，所述步骤11中当永磁同步电机发生匝间短路故障时，故障特征量γ＝I′/U₀会由于正序分量幅值的增加而增大，因此通过检测特征量γ相比于无故障时的特征量γ₀的变化，即可完成匝间短路诊断。

本发明的有益效果是：

本发明无需额外使用监测线圈和电压传感器，极大地降低了诊断成本。

本发明相比于传统的基于信号处理法的检测方法，无需进行复杂的信号处理与计算，提高了诊断速度。

本发明的匝间短路故障定位检测控制策略可以通过切换短路开关来准确定位匝间短路的故障相和具体位置，节约后续电机修理时间。

本发明采用信号注入法，通过注入旋转电压信号并检测定子电流，即可快速诊断电机是否存在匝间短路故障。

附图说明

图1为本发明永磁同步电机匝间故障定位检测控制策略的系统框图。

图2为4极24槽永磁同步电机匝间短路故障时的结构示意图。

图3为永磁同步电机A相定子绕组出现匝间短路时的等效电路图。

图4为本发明永磁同步电机匝间故障定位检测控制方法的流程图。

图5为本发明永磁同步电机匝间故障定位检测控制系统的等效电路图。

图6为确定匝间短路故障所在绕组位置时本发明的切换开关导通顺序示意图。

图7为确定匝间短路故障所在的相数时本发明的切换开关导通顺序示意图。

图8为匝间短路故障下永磁同步电机的特征量变化百分比随电机初始角的变化曲线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种永磁同步电机匝间短路故障定位检测控制方法，所述故障定位检测控制方法包括以下步骤：

步骤1：关闭定子侧所有切换短路开关，向静止的电机中注入旋转电压信号；

步骤2：基于步骤1的旋转电压信号，检测关闭定子侧时三相定子电流i_a，i_b，i_c，经Clark变换计算正序分量幅值I′，再提取关闭定子侧时电机的特征值γ；

步骤3：基于步骤2的关闭定子侧时电机的特征值γ与关闭定子侧时且电机无故障时的特征值γ₀的差∣γ-γ₀∣是否大于阈值，若∣γ-γ₀∣小于阈值，则进行步骤4，若∣γ-γ₀∣大于阈值，则进行重复进行步骤5-11；

步骤4：诊断关闭定子侧时电机无匝间短路故障，完成故障诊断；

步骤5：初始化，令i＝1，k＝1，其中i为，k为；

步骤6：导通定子侧切换开关S_ai，S_bi，S_ci后，向静止的电机中注入旋转电压信号，提取导通定子侧时电机的特征值γ′，

步骤7：基于步骤6的导通定子侧时电机的特征值γ′与短路定子绕组中单个线圈时无故障的永磁同步电机的特征值γ′₀的差∣γ′-γ′₀∣是否大于阈值，若∣γ′-γ′₀∣小于阈值，则进行步骤8，若∣γ-γ₀∣大于阈值，则令i＝i+1，同时重复进行本步骤直至确定匝间短路出现的绕组位置为止；

步骤8：表明定子侧第i个绕组位置出现匝间短路，记录匝间短路所在的绕组位置；

步骤9：根据k的取值导通定子侧切换开关，当k＝1时，导通S_ai，S_b(i+1)，S_c(i+2)；当k＝2时，导通S_a(i+2)，S_bi，S_c(i+1)；当k＝3时，导通S_a(i+1)，S_b(i+2)，S_ci，其中的i＝1,2,…n，其中n表示定子侧单相绕组中线圈的个数；当i满足i＝n-1时，开关S_a(i+2)，S_b(i+2)，S_c(i+2)指的是开关S_a(i+2-n)，S_b(i+2-n)，S_c(i+2-n)，即开关S_a(1)，S_b(1)，S_c(1)；当i满足i＝n时，开关S_a(i+1)，S_b(i+1)，S_c(i+1)指的是开关S_a(i+1-n)，S_b(i+1-n)，S_c(i+1-n)，即开关S_a(1)，S_b(1)，S_c(1)，且S_a(i+2)，S_b(i+2)，S_c(i+2)指的是开关S_a(i+2-n)，S_b(i+2-n)，S_c(i+2-n)，即开关S_a(2)，S_b(2)，S_c(2)；

步骤10：向静止电机中注入旋转电压信号，提取导通定子侧时电机的特征值γ′，并比较∣γ′-γ′₀∣是否大于阈值；若∣γ′-γ′₀∣大于阈值，则令k＝k+1，重复步骤9和步骤10；若∣γ′-γ′₀∣小于阈值，则记录此时k值，进行步骤11；

步骤11：根据k值判断匝间短路所在的故障相：当k＝1时，记录匝间短路出现于A相；当k＝2时，记录匝间短路出现于B相；当k＝3时，记录匝间短路出现于C相；至此完成匝间短路故障的位置确定，并发送故障信息。

进一步的，所述步骤2经Clark变换得到αβ轴电流i_α，i_β后计算电流i_α的正序分量幅值I′，之后提取电机的特征值γ；

所述特征值γ的表达式满足：

γ＝I′/U₀ (1)

式中U₀表示注入的旋转电压信号的幅值；

所述的特征量γ由αβ轴电流i_α的正序分量幅值I′和旋转电压信号的幅值U₀的比值决定，仅当旋转电压信号的幅值U₀变化时，特征量γ保持不变；出现匝间短路故障时，电流i_α的正序分量幅值相比于无故障状态下电流i_α的正序分量幅值明显增加，使得特征量γ增大；而由于转子初始角度θ仅影响电流i_α的负序分量幅值，因此本发明所述的特征量γ与转子初始角度θ无关，换言之，电机转子的初始位置不会影响本发明所述的检测控制策略的精度。

进一步的，所述旋转电压信号是通过电机已有逆变器产生的，旋转电压信号的表达式满足：

式中U₀表示注入的旋转电压信号的幅值；f表示旋转电压信号的频率，其频率范围满足100Hz≤f≤500Hz。

进一步的，所述出现匝间短路故障时，关闭定子侧时电机的特征值γ相比于无故障时的特征量γ₀增加的百分比

由绕组匝间短路的匝数决定，短路的匝数越多，特征量增加的百分比越大。

进一步的，所述步骤3具体为，对于无故障的永磁同步电机来说，在两相静止坐标系下(αβ坐标系)，系统的电路方程满足：

式中i_α，i_β表示αβ轴电流，ψ_α，ψ_β表示αβ轴磁链，r_s表示定子绕组的电阻；

其中ψ_α，ψ_β的表达式满足：

忽略定子绕组的电阻r_s，可以计算得到αβ轴电流i_α，i_β的表达式满足：

能计算得到电流i_α的正序分量幅值I′满足：

进一步的，所述步骤7中当A相定子绕组出现匝间短路故障时，永磁同步电机对应的等效电路图如附图3所示；当电机出现匝间短路故障时，与无故障绕组相比，A相绕组的一部分被电阻r_short短路，此时电机的电压方程满足：

u_abcs＝r_abcs·i_abcs+d(L_abcs·i_abcs+ψ_abcs)/dt (7)

其中：

u_abcs＝[u_a-u_n,u_b-u_n,u_c-u_n,0]^T (8)

i_abcs＝[i_a,i_b,i_c,i_s]^T (9)

ψ_abcs＝[ψ_a,ψ_b,ψ_c,Δψ_a]^T (10)

其中△表示短路的匝数与该线圈总匝数的比值；u_a为A相绕组端电压，u_b为B相绕组端电压，u_cC相绕组端电压为，u_n为零点电压，r_s为绕组内阻，L_aa为A相绕组自感，M_ab为A相绕组和B相绕组间互感；

联立上式(2-12)求得匝间短路故障时，电流i_α-fail满足：

其中：

因此，无故障状态下的电机电流i_α相比于出现匝间短路故障时的电机电流i_α-fail的正序分量的幅值I′明显增加，且与转子初始角度θ无关；定义匝间短路故障的特征量γ为：

γ＝I′/U₀ (15)。

进一步的，所述步骤11中当永磁同步电机发生匝间短路故障时，故障特征量γ＝I′/U₀会由于正序分量幅值的增加而增大，因此通过检测特征量γ相比于无故障时的特征量γ₀的变化，即可完成匝间短路诊断。

本发明所述的永磁同步电机匝间短路故障定位检测控制策略可以同时应用于不同转子结构(表贴式磁极、内置式磁极等等)和采用不同极槽配合的电机。

实施例2

下面结合附图5来说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明。

本发明所述的切换短路开关的安装位置示意图如附图5所示，切换开关的类型视旋转电压信号的频率而定，当电压频率较低时，切换短路开关为接触器开关；当电压频率较高时，切换短路开关为MOSFET开关；

切换短路开关安装于定子绕组的端部，并联于单个绕组线圈两侧，并由DSP控制器来控制其通断；切换短路开关的个数等于定子绕组中的线圈个数；每个切换短路开关均可以独立控制，当单个切换短路开关导通时，与之并联的单个定子绕组被短路。

实施例3

下面结合附图6和附图7来说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明。

附图6给出了确定匝间短路故障所在的绕组位置时本发明所述的切换开关导通顺序示意图；根据切换短路开关所并联的绕组位置，对开关进行编号，记为S_ai，S_bi，S_ci，其中i＝1,2,…n，其中n表示定子侧单相绕组中线圈的个数；如图6所示，首先令i＝1，导通定子侧切换开关S_a(1)，S_b(1)，S_c(1)后，向静止的电机中注入旋转电压信号，提取电机的特征值γ′，并比较∣γ′-γ′₀∣是否大于阈值；若∣γ′-γ′₀∣小于阈值，则表明定子侧第1个绕组位置出现匝间短路，记录匝间短路所在的绕组位置；否则，令i＝i+1，导通定子侧切换开关S_a(2)，S_b(2)，S_c(3)后，向静止的电机中注入旋转电压信号……重复上述步骤，直至确定匝间短路出现的绕组位置为止；其中γ′₀表示短路定子绕组中单个线圈时无故障的永磁同步电机的特征值；

附图7给出了确定匝间短路故障所在的故障相时本发明所述的切换开关导通顺序示意图；通过步骤6后之后，可以确定匝间短路故障所在的绕组位置，下一步则需要确定匝间短路所在的故障相；首先令k＝1，导通S_ai，S_b(i+1)，S_c(i+2)，向静止电机中注入旋转电压信号，提取电机特征值γ′，并比较∣γ′-γ′₀∣是否大于阈值；若∣γ′-γ′₀∣小于阈值，则记录匝间短路出现于A相；否则，k＝2，导通S_a(i+2)，S_bi，S_c(i+1)，重复提取电机特征值γ′，并比较∣γ′-γ′₀∣是否大于阈值；若∣γ′-γ′₀∣小于阈值，则记录匝间短路出现于B相；否则，k＝3，导通S_a(i+1)，S_b(i+2)，S_ci，重复提取电机特征值γ′，并比较∣γ′-γ′₀∣是否大于阈值；若∣γ′-γ′₀∣小于阈值，则记录匝间短路出现于C相，否则发送报错信号；

进一步地，当i满足i＝n-1时，开关S_a(i+2)，S_b(i+2)，S_c(i+2)指的是开关S_a(i+2-n)，S_b(i+2-n)，S_c(i+2-n)，即开关S_a(1)，S_b(1)，S_c(1)；当i满足i＝n时，开关S_a(i+1)，S_b(i+1)，S_c(i+1)指的是开关S_a(i+1-n)，S_b(i+1-n)，S_c(i+1-n)，即开关S_a(1)，S_b(1)，S_c(1)，且S_a(i+2)，S_b(i+2)，S_c(i+2)指的是开关S_a(i+2-n)，S_b(i+2-n)，S_c(i+2-n)，即开关S_a(2)，S_b(2)，S_c(2)。

实施例4

下面结合附图8来说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明。

由于转子初始角度θ仅影响电流i_α的负序分量幅值，因此本发明所述的特征量γ与转子初始角度θ无关；附图8给出了匝间短路故障下永磁同步电机的特征量变化百分比随电机初始角的变化曲线，从图中可以看出，电机转子的初始位置不会影响本发明所述的检测控制策略的精度；

进一步地，出现匝间短路故障时，特征量γ相比于无故障时的特征量γ₀增加的百分比

由绕组匝间短路的匝数决定，短路的匝数越多，特征量增加的百分比越大。

Claims (6)

1.一种永磁同步电机匝间短路故障定位检测控制方法，其特征在于，所述故障定位检测控制方法包括以下步骤：

步骤1：断开定子侧所有短路切换开关，向静止的电机中注入旋转电压信号；

步骤2：基于步骤1的旋转电压信号，检测关闭定子侧时三相定子电流i_a，i_b，i_c，经Clark变换计算正序分量幅值I′，再提取关闭定子侧时电机的特征值γ；

步骤3：基于步骤2的关闭定子侧时电机的特征值γ与关闭定子侧时且电机无故障时的特征值γ₀的差∣γ-γ₀∣是否大于阈值，若∣γ-γ₀∣小于阈值，则进行步骤4，若∣γ-γ₀∣大于阈值，则进行重复进行步骤5-11；

步骤4：诊断关闭定子侧时电机无匝间短路故障，完成故障诊断；

步骤5：初始化，令i＝1，k＝1；

步骤6：导通定子侧短路切换开关S_ai，S_bi，S_ci后，向静止的电机中注入旋转电压信号，提取导通定子侧时电机的特征值γ′，

步骤7：基于步骤6的导通定子侧时电机的特征值γ′与短路定子绕组中单个线圈时无故障的永磁同步电机的特征值γ′₀的差∣γ′-γ′₀∣是否大于阈值，若∣γ′-γ′₀∣小于阈值，则进行步骤8，若∣γ′-γ′₀∣大于阈值，则令i＝i+1，同时重复进行本步骤直至确定匝间短路出现的绕组位置为止；

步骤8：表明定子侧第i个绕组位置出现匝间短路，记录匝间短路所在的绕组位置；

步骤9：根据k的取值导通定子侧切换开关，当k＝1时，导通S_ai，S_b(i+1)，S_c(i+2)；当k＝2时，导通S_a(i+2)，S_bi，S_c(i+1)；当k＝3时，导通S_a(i+1)，S_b(i+2)，S_ci，其中的i＝1,2,…n，其中n表示定子侧单相绕组中线圈的个数；当i满足i＝n-1时，开关S_a(i+2)，S_b(i+2)，S_c(i+2)指的是开关S_a(i+2-n)，S_b(i+2-n)，S_c(i+2-n)，即开关S_a(1)，S_b(1)，S_c(1)；当i满足i＝n时，开关S_a(i+1)，S_b(i+1)，S_c(i+1)指的是开关S_a(i+1-n)，S_b(i+1-n)，S_c(i+1-n)，即开关S_a(1)，S_b(1)，S_c(1)，且S_a(i+2)，S_b(i+2)，S_c(i+2)指的是开关S_a(i+2-n)，S_b(i+2-n)，S_c(i+2-n)，即开关S_a(2)，S_b(2)，S_c(2)；

步骤10：向静止电机中注入旋转电压信号，提取导通定子侧时电机的特征值γ′，并比较∣γ′-γ′₀∣是否大于阈值；若∣γ′-γ′₀∣大于阈值，则令k＝k+1，重复步骤9和步骤10；若∣γ′-γ′₀∣小于阈值，则记录此时k值，进行步骤11；

步骤11：根据k值判断匝间短路所在的故障相：当k＝1时，记录匝间短路出现于A相；当k＝2时，记录匝间短路出现于B相；当k＝3时，记录匝间短路出现于C相；至此完成匝间短路故障的位置确定，并发送故障信息。

2.根据权利要求1所述一种永磁同步电机匝间短路故障定位检测控制方法，其特征在于，所述步骤2经Clark变换得到αβ轴电流i_α，i_β后计算电流i_α的正序分量幅值I′，之后提取电机的特征值γ；

所述特征值γ的表达式满足：

γ＝I′/U₀ (1)

式中U₀表示注入的旋转电压信号的幅值。

3.根据权利要求1所述一种永磁同步电机匝间短路故障定位检测控制方法，其特征在于，所述旋转电压信号是通过电机已有逆变器产生的，旋转电压信号的表达式满足：

式中U₀表示注入的旋转电压信号的幅值；f表示旋转电压信号的频率，其频率范围满足100Hz≤f≤500Hz。

4.根据权利要求1所述一种永磁同步电机匝间短路故障定位检测控制方法，其特征在于，出现匝间短路故障时，关闭定子侧时电机的特征值γ相比于无故障时的特征量γ₀增加的百分比

由绕组匝间短路的匝数决定，短路的匝数越多，特征量增加的百分比越大。

5.根据权利要求1所述一种永磁同步电机匝间短路故障定位检测控制方法，其特征在于，所述步骤3具体为，在两相静止坐标系下，系统的电路方程满足：

式中i_α，i_β表示αβ轴电流，ψ_α，ψ_β表示αβ轴磁链，r_s表示定子绕组的电阻；

其中ψ_α，ψ_β的表达式满足：

忽略定子绕组的电阻r_s，计算得到αβ轴电流i_α，i_β的表达式满足：

能计算得到电流i_α的正序分量幅值I'满足：

6.根据权利要求1所述一种永磁同步电机匝间短路故障定位检测控制方法，其特征在于，所述步骤11中当永磁同步电机发生匝间短路故障时，故障特征值γ′＝I′/U₀会由于正序分量幅值的增加而增大，因此通过检测特征值γ′相比于无故障时的特征值γ′₀的变化，即可完成匝间短路诊断。

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