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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利基于高频电压注入的五相电机微弱匝间短路故障诊断方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120577736B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511087480.4，技术领域涉及：G01R31/52；该发明授权基于高频电压注入的五相电机微弱匝间短路故障诊断方法是由王明峤;肖琦凡;郑萍;杨士杰;刘蔚;周子愚设计研发完成，并于2025-08-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于高频电压注入的五相电机微弱匝间短路故障诊断方法在说明书摘要公布了：本发明公开了基于高频电压注入的五相电机微弱匝间短路故障诊断方法，属于电机技术领域，包括以下步骤：S1、推导出五相永磁同步电机微弱匝间短路故障的数学模型；S2、推导出注入高频电压信号后五相永磁同步电机发生匝间短路故障时的高频响应特征；S3、获取注入高频电压信号后，高频响应特征的值，并计算得出故障特征的值；S4、根据故障特征的值判断是否发生匝间短路故障及故障相。本发明采用上述的基于高频电压注入的五相电机微弱匝间短路故障诊断方法，能够有效的识别五相电机是否发生短路故障并精准的找出故障相，有利于保障电机的安全运行。

本发明授权基于高频电压注入的五相电机微弱匝间短路故障诊断方法在权利要求书中公布了：1.基于高频电压注入的五相电机微弱匝间短路故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、推导出五相永磁同步电机微弱匝间短路故障的数学模型； S2、推导出注入高频电压信号后五相永磁同步电机发生匝间短路故障时的高频响应特征； S2中，包括以下步骤： S21、注入的五相高频电压信号： ； 式中，为注入五相高频电压信号的幅值，为注入五相高频电压信号的频率； S22、将所注入的五相高频电压信号由自然坐标系中的五相电压转换到基波空间中的同步旋转坐标系中： ； 式中，为高频旋转电压信号基波空间中的d轴电压，为高频旋转电压信号的q轴电压，为高频旋转电压信号三次谐波空间中的d轴电压，为高频旋转电压信号三次谐波空间中的q轴电压，表示电机角速度； S23、推导出健康状态下的五相永磁同步电机的基波空间中的同步旋转坐标系的d、q轴电压方程： ； 为基波空间中的d轴电压、为三次谐波空间中的d轴电压、为基波空间中的q轴电压、为三次谐波空间中的q轴电压、为基波空间中的d轴电流、为三次谐波空间中的d轴电流、为基波空间中的q轴电流、为三次谐波空间中的q轴电流、为基波空间中的q轴电感、为三次谐波空间中的q轴电感、为基波空间中的d轴电感、为三次谐波空间中的d轴电感、为基波磁链幅值、为三次谐波磁链幅值； S24、在注入五相高频电压后，由于，因此电阻压降和电机反电势忽略不计，d、q轴上的高频响应电流为： ； 式中，为基波空间中的d轴高频响应电流，为三次谐波空间中的d轴高频响应电流，为基波空间中的q轴高频响应电流，为三次谐波空间中的q轴高频响应电流； S25、由于所研究的电机为表贴式电机，，，将同步旋转坐标系下的高频响应电流转换到自然坐标系中： ； 式中，、、、、分别表示健康状态下A、B、C、D、E五相的高频响应电流； 在注入五相高频电压信号后，五相高频响应电流是对称的，幅值相等，相位相差； S26、若五相永磁同步电机发生微弱匝间短路故障，基于经典匝间短路故障电压方程，将故障后的五相电压转换到同步旋转坐标系中： ； 式中，为电机健康状态下的五相电压；表示故障匝数与全部匝数的比值，表示健康状态下电阻；分别为A、B、C、D、E相电流，为故障电流，A相为故障相，其余四相为健康相；表示A、B、C、D、E相自感；表示A、B、C、D、E相反电动势； 和分别表示Clark变换矩阵和Park变换矩阵： ； ，表示电机相邻两相之间的相位差； ； 为电机位置角；、、、、、、、、、表示A、B、C、D、E五相间的互感参数； S27、由于电机互感值小，忽略电机各相的互感，获得： ； S28、由于，忽略电阻项和反电势项；考虑，推出发生微弱匝间短路故障时的高频d、q轴电压： ； 式中，、、、均为电机故障时d、q轴上的高频响应电流，为电机高频短路电流、为故障状态下电机基波空间中的d轴高频响应电流、为故障状态下电机三次谐波空间中的d轴高频响应电流、为故障状态下电机基波空间中的q轴高频响应电流、为故障状态下电机三次谐波空间中的q轴高频响应电流； S29、电机故障时高频d、q轴电流响应： ； S210、转化到自然坐标系下： ； ； 式中，x=A、B、C、D、E，为电机故障状态下的高频响应电流，为与故障相关的额外项，表示电机五相高频响应电流幅值； 故障时，由于五相高频响应电流会比健康时高频响应电流多出一个与匝间短路故障相关的额外项，且这些额外项在五相高频响应电流中的响应是不对称的，所以将五相高频响应电流作为高频响应特征； S3、获取注入高频电压信号后，高频响应特征的值，并计算得出故障特征的值； S4、根据故障特征的值判断是否发生匝间短路故障及故障相。

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