IPMSM 中的匝间故障检测：两种基于自适应观测器的解决方案
系统与控制
2025-05-30 v1 系统与控制
摘要
本文解决了永磁同步电机（PMSM）中发生的匝间短路故障（ITSCF）的在线检测问题。我们针对此问题提出了两种解决方案： 非常简单的线性观测器； 基于广义参数估计的观测器，其包含一个高性能估计器——这两种观测器都能检测短路电流和故障强度。尽管第一种解决方案能保证以指数速度快速检测到故障，但收敛率完全由电机参数决定，在某些情况下可能太慢。另一方面，第二种观测器在区间激励这一最弱假设下确保了有限的收敛时间。为了使观测器具有自适应性，我们开发了一种参数估计器，在各向同性 PMSM 的情况下，它能够在线（以指数速度）估计电机的电阻和电感。需要强调的是，与提供故障电流间接信息的现有观测器（包括广泛流行的卡尔曼滤波器）不同，我们的观测器提供了显式信息——即故障电流的幅值。通过真实的仿真研究，展示了两种观测器在其线性版本和广义参数估计版本下的性能。
引用
@article{arxiv.2505.23125,
title = {Interturn Fault Detection in IPMSMs: Two Adaptive Observer-based Solutions},
author = {Romeo Ortega and Alexey Bobtsov and Leyan Fang and Oscar Texis-Loaiza and Johannes Schiffer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.23125},
year = {2025}
}