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电压源激励下表贴式永磁同步电机退磁故障建模与分析
Modeling and Analysis of Demagnetization Fault in Surface-Mounted Permanent Magnet Synchronous Motors under Voltage Source Excitation
史涔溦 · 彭琳 · 张振 · 史婷娜 · 电工技术学报 · 2025年4月 · Vol.40
永磁同步电机局部退磁会显著降低其输出性能与负载能力，影响使用寿命。本文引入退磁区域空间角度参数，推导剩余磁化强度径向与切向分量的傅里叶系数，建立了局部退磁下的解析模型。提出以磁链为中间变量、适用于电压源逆变器驱动的解析方法，并将其嵌入矢量控制系统实现联合仿真，计算定子磁链、电流与转矩。通过Ansys/Simplorer时步有限元模型与实验验证了该模型的准确性与有效性。相比时步有限元法，所提方法显著缩短计算时间，提升运算效率。
解读: 该永磁同步电机退磁故障解析建模技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。在电机驱动系统和充电桩永磁电机中，局部退磁会导致转矩脉动增大、效率下降，影响系统可靠性。所提出的电压源激励下快速解析方法可嵌入iSolarCloud智能运维平台，实现电机退磁状态的在线诊断与预测性维护。相比传统有限元仿真，...
一种无需参数估计的内置式永磁电机退磁故障诊断新方案
A Novel Demagnetization Fault Diagnosis Scheme for the IPM Motor Without Parameter Estimation
Shicai Yin · Xiang Li · Jinqiu Gao · Andi Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种无需参数估计的内置式永磁（IPM）电机退磁故障诊断方案。首先，设计了一种基于特征增强的扰动观测器，将估计误差和滑模面作为故障特征的强化因子。随后，基于滑模评估实现了退磁故障的有效诊断。
解读: 该技术主要针对永磁电机（IPM）的退磁故障诊断，虽然阳光电源的核心业务侧重于电力电子变换器（逆变器、PCS），但该故障诊断算法对于阳光电源的风电变流器产品线具有参考价值。风电变流器驱动的永磁同步发电机在长期运行中可能面临退磁风险，引入此类无需参数估计的滑模观测器技术，可提升风电变流器对发电机健康状态...
基于滑模扰动观测器的永磁同步电机退磁故障诊断及参数失配影响消除
Accurate SM Disturbance Observer-Based Demagnetization Fault Diagnosis With Parameter Mismatch Impacts Eliminated for IPM Motors
Yaofei Han · Shaofeng Chen · Chao Gong · Xing Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文提出了一种基于滑模扰动观测器的新型技术，用于诊断内置式永磁（IPM）电机的退磁故障，并消除了定子参数失配的影响。首先，建立了包含永磁体退磁和定子参数失配引起扰动的IPM电机模型，随后构建了滑模扰动观测器以实现故障的精确识别。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（IPM）的退磁故障诊断，虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能PCS，但该算法在风电变流器（双馈或直驱风机）以及电动汽车充电桩的电机驱动控制中具有潜在应用价值。通过引入滑模扰动观测器消除参数失配影响，可提升风电变流器在复杂工况下的鲁棒性与可靠性。建议研发团队关注该算...
基于多观测器的永磁同步电机退磁故障检测及电感失配影响消除方法
Multiple Observers-Based Demagnetization Fault Detection With Inductance Mismatch Impacts Eliminated for PMSMs
Jinqiu Gao · Weihua Gui · Chao Yang · Tao Peng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种利用多个滑模观测器精确检测永磁同步电机（PMSM）退磁故障的方法。通过构建磁链、q轴电感和d轴电感三个连续的滑模观测器，有效消除了电感失配对故障诊断的影响，提升了检测的准确性与系统稳定性。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的健康状态监测，对阳光电源的业务具有一定的参考价值。首先，在风电变流器业务中，发电机作为核心部件，其退磁故障诊断直接影响风电机组的可靠性；其次，在电动汽车充电桩及储能系统中的辅助电机驱动应用中，该算法可提升系统的预测性维护能力。建议研发团队关注该多观测器架构，将...
分布式绕组永磁电机MTPA驱动下的退磁建模、分析与抑制
Modeling, Analysis, and Suppression of Demagnetization for MTPA-Driven Permanent Magnet Motors With Distributed Windings
Jinqiu Gao · Weihua Gui · Chao Yang · Tao Peng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种针对分布式绕组永磁电机（PMM）在最大转矩电流比（MTPA）控制下的退磁故障建模、分析与抑制新方法。通过创新的结构-数学技术构建了退磁故障下的解析模型（AM），有效提升了电机故障诊断与可靠性评估的精度。
解读: 该研究聚焦于永磁电机退磁故障的建模与抑制，对阳光电源风电变流器业务具有参考价值。风电变流器作为风力发电机组的核心部件，其对电机运行状态的监测至关重要。文中提出的退磁解析模型可辅助优化变流器的电机控制算法，提升风电系统在极端工况下的可靠性。建议研发团队关注该建模方法在风电变流器故障诊断模块中的应用，通...
基于改进超螺旋非奇异快速终端滑模观测器的内置式永磁同步电机退磁故障容错无差拍预测控制
Improved Supertwisting Nonsingular Fast Terminal Sliding Mode Observer-Based Deadbeat Fault-Tolerant Predictive Control for IPMSM Demagnetization Fault
Dingdou Wen · Xiaorui Wei · Wenting Zhang · Sicheng Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种基于改进超螺旋非奇异快速终端滑模观测器（IST-NFTSMO）的无差拍容错预测控制（DFTPC）策略。该方法结合了改进超螺旋算法与非奇异快速终端滑模，实现了对磁链和电流预测值的快速观测，有效提升了内置式永磁同步电机（IPMSM）在退磁故障下的鲁棒性与控制精度。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机的退磁故障诊断与容错控制，对阳光电源的电机驱动类业务（如风电变流器、储能系统中的辅助电机驱动或未来潜在的电动汽车驱动业务）具有参考价值。通过引入改进的滑模观测器，可以提升系统在恶劣工况下的可靠性，减少因磁链参数变化导致的控制性能下降。建议研发团队关注该算法在风电变流器主控逻...