(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202211202890.5
(22)申请日 2022.09.29
(71)申请人 国网北京市电力公司
地址 100031 北京市西城区前门西大街 41
号
申请人 国家电网有限公司
(72)发明人 杨二乐 窦家本 姜山 王沁雪
焦杰 马依兰 丁红 胡正杰
何彦彬 李莉 余谦 李双双
(74)专利代理 机构 北京中巡通大知识产权代理
有限公司 1 1703
专利代理师 文骊鹍
(51)Int.Cl.
G06F 30/20(2020.01)
G06F 17/10(2006.01)G06F 113/04(2020.01)
(54)发明名称
一种交流电机高频轴电流模型参数确定的
方法
(57)摘要
本发明属于交流电机领域, 具体涉及一种交
流电机高频轴电流模型参数确定的方法。 建立交
流电机在静止状态下的高频轴电流等效电路, 并
利用LCR表进行电机端口电容测试。 之后在电机
内增设一个用于测量轴电流的回路, 利用信号发
生器与轴承配合进行参数提取, 以在不增加额外
的经济成本情况下, 利用示波器、 信号发生器、
LCR表等仪器对电机进行测试, 依据现有的交流
电机轴电流高频模型, 简单快速地分离出交流电
机轴电流高频模 型各元件参数, 进而更好地对轴
电流进行 预测。
权利要求书2页 说明书6页 附图2页
CN 115438505 A
2022.12.06
CN 115438505 A
1.一种交流电机高频轴电流模型参数确定的方法, 其特 征在于, 包括如下步骤:
第一步: 将交流电机的普通轴承取 出, 并用绝 缘物体支撑交流电机的定 子机壳;
第二步: 使用LCR表进行交流电机端口电容测试;
得到Cwf、 Cwr和Crf; 其中Cwf为低频时定子绕组与机壳间杂 散电容; Cwr为低频时定子 绕组
与转子间杂散电容; Crf为转轴与机壳间杂散电容;
第三步: 将交流电机的普通轴承装回电机端盖中, 在交流电机内增设一个用于测量轴
电流的回路;
第四步: 信号发生器在交流电机三相绕组与机壳端口施加频率为1kHz和10MHz的方波
信号, 分别测量两个频率对 应的共模电流, 由此得到共模电感LCM、 电机内部馈电导体和连接
线电感Lc、 附加损耗电阻Rg、 Cwf1、 Cwf0、 Cwr1和Cwr2;
Cwf1为高频时定子绕组与机壳间杂散电容; Cwf0与Cwf1之和为低频时定子绕组与机壳间
杂散电容Cwf; Cwr1为高频时定子绕组与转轴间杂散电容, Cwr1与Cwr2之和为低频时定子绕组与
转子间杂散电容Cwr;
第五步: 在任一普通轴承两端施加正弦信号, 分别记录此时对应普通轴承上的轴电流
与轴电压;
根据轴电流与轴电压, 计算得到非驱动端轴承油膜等效电容Cb,nd、 驱动端轴承油膜等效
电容Cb,d, 完成参数提取。
2.如权利要求1所述的一种交流电机 高频轴电流模型参数确定的方法, 其特征在于, 第
一步中, 所述普通轴承 包括驱动端与非驱动端的普通轴承。
3.如权利要求1所述的一种交流电机 高频轴电流模型参数确定的方法, 其特征在于, 第
二步中, 具体步骤为:
使用LCR表分别测量三相绕组短接点与机 壳端口、 三相绕组短接点与转轴端口、 转轴与
机壳间的杂散电容, 分别记为C1、 C2、 C3;
根据公式:
得到: Cwf、 Cwr和Crf; 其中Cwf为低频时定子绕组与机壳间杂散电容; Cwr为低频时定子绕组
与转子间杂散电容; Crf为转轴与机壳间杂散电容。
4.如权利要求3所述的一种交流电机高频轴电流模型参数确定的方法, 其特征在于,
LCR表在1kHz的测量频率下, 分别测量三相绕组短接点与机壳端口、 三相绕组短接点与转轴
端口、 转轴与机壳间的杂散电容。
5.如权利要求1所述的一种交流电机 高频轴电流模型参数确定的方法, 其特征在于, 第
三步中, 所述普通轴承 包括驱动端与非驱动端的普通轴承。
6.如权利要求1所述的一种交流电机 高频轴电流模型参数确定的方法, 其特征在于, 第权 利 要 求 书 1/2 页
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CN 115438505 A
2四步中, 具体步骤为:
测量电机静止且绕组与机壳端口施加频率为1kHz方波信号时的共模电流的时间间隔
Δt、 绕组与机壳间端口电容C1, 根据公式:
可得: 共模电感LCM。
7.如权利要求6所述的一种交流电机 高频轴电流模型参数确定的方法, 其特征在于, 第
四步中, 还 包括如下步骤:
获得电机静止且绕组与机壳端口施加频率为10MHz方波信号时的共模电流的幅值Icom、
振荡角频率ωn、 时间常数τ、 10MHz方波信号对应的共模电流icom(t)、 施加的电压值E、 衰减
系数ζ和特 征阻抗Z0, 并根据公式:
得到: 电机内部馈电导体和 连接线电感Lc、 附加损耗电阻Rg、 高频时定子绕组与机壳间
杂散电容Cwf1。
8.如权利要求6所述的一种交流电机 高频轴电流模型参数确定的方法, 其特征在于, 第
四步中, 还 包括如下步骤:
根据公式:
Cwf=Cwf0+Cwf1;
Cwf1/Cwf=Cwr1/Cwr;
Cwr=Cwr1+Cwr2;
得到: Cwf0、 Cwr1与Cwr2。
9.如权利要求1所述的一种交流电机 高频轴电流模型参数确定的方法, 其特征在于, 第
五步中, 使用信号发生器在任一普通轴承两端施加正弦信号。权 利 要 求 书 2/2 页
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专利 一种交流电机高频轴电流模型参数确定的方法
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