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永磁同步电机最大的安全隐患就是永磁磁场波动和永磁体失磁问题,这严重制约了永磁同步电机的进一步推广和应用,因而退磁问题一直是人们关注的焦点。目前研究者们针对永磁电机匝间短路故障失磁问题的研究,建立的匝间短路故障模型是将正常绕组短路一定比例,这与电机实际发生的匝间短路故障有所差异,现场实践证明,电机匝间短路最有可能发生在相带第一匝绕组的端部。因此本文开展永磁同步电机不同负载和转速下发生相带第一匝短路故障的研究具有重要的学术意义和工程价值。论文主要研究工作如下:针对永磁同步电机发生相带第一匝短路故障特征量的问题,利用有限元法建立了永磁同步电机相带第一匝短路故障模型,提取了永磁电机发生相带第一匝短路故障的转矩波形和电流波形,计算了转矩波动率,并采用快速傅立叶变换(FFT)法分析了转矩波形和电流波形各次谐波含量,研究了各特征参数随电机负载和转速变化的规律。所得结论可以作为在线诊断永磁同步电机相带第一匝短路故障的依据。针对永磁同步电机相带第一匝短路故障对转子永磁体失磁的影响,研究了永磁同步电机在不同负载和转速下发生相带第一匝短路故障,短路线圈电流波形、去磁磁场、失磁区域分布和磁密云图的特点与规律,并通过观察永磁体上A点磁密波形随永磁同步电机负载和转速变化的特点,验证了电机转子永磁体发生了不可逆失磁故障。所得结论可以为永磁同步电机的设计提供技术参考。针对失磁电机消除相带第一匝短路故障后的运行特征量,利用有限元法建立了失磁电机模型,提取了失磁电机在不同负载和转速下运行的电流波形与转矩波形,计算了转矩波动率,并采用快速傅立叶变换(FFT)法分析了电流波形和转矩波形各次谐波含量,研究了各特征参数随电机负载和转速变化的规律。所得结论可作为判断永磁电机发生相带第一匝短路故障后,转子永磁体是否发生了不可逆失磁故障的依据。