JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

永磁同步发电机定子绕组匝间短路故障数学模型及其仿真

曲忠杰 ,  张志艳 ,  李丽 ,  赵宏飞

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曲忠杰, 张志艳, 李丽, 等. 永磁同步发电机定子绕组匝间短路故障数学模型及其仿真[J]. 轻工学报, 2019, 34(1): 101-108. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.01.014
引用本文: 曲忠杰, 张志艳, 李丽, 等. 永磁同步发电机定子绕组匝间短路故障数学模型及其仿真[J]. 轻工学报, 2019, 34(1): 101-108. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.01.014
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QU Zhongjie, ZHANG Zhiyan, LI Li and et al. Mathematical model and simulation of stator winding inter-turn short circuit fault of PMSG[J]. Journal of Light Industry, 2019, 34(1): 101-108. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.01.014
Citation: QU Zhongjie, ZHANG Zhiyan, LI Li and et al. Mathematical model and simulation of stator winding inter-turn short circuit fault of PMSG[J]. Journal of Light Industry, 2019, 34(1): 101-108. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.01.014
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永磁同步发电机定子绕组匝间短路故障数学模型及其仿真

  • 1. 郑州轻工业大学 电气信息工程学院, 河南 郑州 450002;

  • 2. 福建电力职业技术学院, 福建 泉州 362000;

  • 3. 江苏省电力公司检修分公司, 江苏 南京 211100

    • 作者简介: 曲忠杰(1993-),男,河南省开封市人,郑州轻工业大学硕士研究生,主要研究方向为电力系统自动化与风电并网控制.;

  • 基金项目: 国家自然科学基金项目（51507156）；郑州轻工业学院博士基金项目（2016BSJJ0004）

  • 中图分类号: TM712

Mathematical model and simulation of stator winding inter-turn short circuit fault of PMSG

  • 1. College of Electrical Information Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450002, China;

  • 2. Fujian Electric Vocational and Technical College, Quanzhou 362000, China;

  • 3. Jiangsu Electric Power Company's Maintenance Branch, Nanjing 211100, China

  • Received Date: 2018-01-19

    CLC number: TM712

  • 摘要: 针对永磁同步发电机定子绕组匝间短路故障问题，在分析PMSG通用数学模型的基础上，引入匝间短路故障因子，推导出三相静止坐标系下的定子绕组匝间短路故障数学模型；然后基于Matlab/Simulink建立了仿真模型，采用时域仿真分析法和FFT分析，研究了PMSG分别在正常和定子A相绕组匝间短路不同严重程度下的运行工况.结果表明：PMSG定子电流的值会随故障严重程度的加剧而增大，只有当定子绕组的短路匝数达到一定数目时，对应的定子电流的幅值变化才会比较明显.
    Abstract: Aiming at the problem of stator winding inter-turn short circuit fault of permanent magnet synchronous generator(PMSG), the fault factor of inter-turn short circuit was introduced based on the analysis of PMSG general mathematical model, and the mathematical model of stator winding inter-turn short circuit fault in three-phase stationary coordinates was derived. In addition, the simulation model based on Matlab/Simulink was established, and the operating conditions of PMSG normal and stator A phase winding inter-turn short circuit under different severity were studied using time-domain simulation and FFT analysis. Simulation results showed that the stator current would increase with the severity of the stator winding inter-turn short circuit fault of PMSG, and when the stator winding short circuit turned to reach a certain number, corresponding stator current amplitude changes would be more obvious.
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  • 收稿日期:  2018-01-19
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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曲忠杰, 张志艳, 李丽, 等. 永磁同步发电机定子绕组匝间短路故障数学模型及其仿真[J]. 轻工学报, 2019, 34(1): 101-108. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.01.014
引用本文: 曲忠杰, 张志艳, 李丽, 等. 永磁同步发电机定子绕组匝间短路故障数学模型及其仿真[J]. 轻工学报, 2019, 34(1): 101-108. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.01.014
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QU Zhongjie, ZHANG Zhiyan, LI Li and et al. Mathematical model and simulation of stator winding inter-turn short circuit fault of PMSG[J]. Journal of Light Industry, 2019, 34(1): 101-108. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.01.014
Citation: QU Zhongjie, ZHANG Zhiyan, LI Li and et al. Mathematical model and simulation of stator winding inter-turn short circuit fault of PMSG[J]. Journal of Light Industry, 2019, 34(1): 101-108. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.01.014
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永磁同步发电机定子绕组匝间短路故障数学模型及其仿真

    作者简介:曲忠杰(1993-),男,河南省开封市人,郑州轻工业大学硕士研究生,主要研究方向为电力系统自动化与风电并网控制.
  • 1. 郑州轻工业大学 电气信息工程学院, 河南 郑州 450002;
  • 2. 福建电力职业技术学院, 福建 泉州 362000;
  • 3. 江苏省电力公司检修分公司, 江苏 南京 211100
  • 收稿日期: 2018-01-19
基金项目:  国家自然科学基金项目（51507156）；郑州轻工业学院博士基金项目（2016BSJJ0004）

摘要: 针对永磁同步发电机定子绕组匝间短路故障问题，在分析PMSG通用数学模型的基础上，引入匝间短路故障因子，推导出三相静止坐标系下的定子绕组匝间短路故障数学模型；然后基于Matlab/Simulink建立了仿真模型，采用时域仿真分析法和FFT分析，研究了PMSG分别在正常和定子A相绕组匝间短路不同严重程度下的运行工况.结果表明：PMSG定子电流的值会随故障严重程度的加剧而增大，只有当定子绕组的短路匝数达到一定数目时，对应的定子电流的幅值变化才会比较明显.

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