基于Lyapunov理论的异步电机定子绕组匝间短路故障检测系统设计

来源：计算机测量与控制杂志2023年第12期北京时间：

作者：张唐圣,高云广,孙晋璐

单位：山西科技学院 智能制造工程学院

摘要：为实现对定子绕组匝间短路故障行为的精准识别，确保异步电机的稳定运行状态，设计了基于Lyapunov理论的异步电机定子绕组匝间短路故障检测系统。在DSP外围电量回路中，设置ARM处理器与步进电机驱动模块，采用模数转换单元结构，调节电量互感装置的实时运行状态，实现对异步电机定子绕组匝间短路故障检测系统硬件设计。根据Lyapunov函数定义条件，确定Nussbaum增益参数取值范围，在此基础上，定义Lyapunov算法模型，再通过计算故障预测特征的方法，求解定子绕组的短路故障电压方程与匝间电感参数，对定子绕组匝间短路故障特征进行分析，实现异步电机定子绕组匝间短路故障检测。实验结果表明，所设计系统可以有效控制定子绕组匝间短路故障电流和电压检测结果与标准检测结果之间的差值水平，能够精准识别定子绕组匝间短路故障行为，保障异步电机的稳定运行状态。

关键词：Lyapunov理论;异步电机;定子绕组;匝间短路;故障检测系统;外围电路;Nussbaum增益参数;电感参数;

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