技术

仿真研究所采用的模型主要有物理模型和数字模型两种，对应的仿真研究也可以分为基于物理模型的物理仿真和基于数字模型的数字仿真，由于数字仿真比物理仿真灵活，且经济、安全，吟哦日获得了广泛的应用。数字仿真过程可分为四个步骤：实际系统的数字模型建立、仿真模型建立、编织和调试仿真程序、仿真结果分析和验证。

在电机故障分析中应用较多的仿真研究方法有坐标变换法、场路耦合法和多回路分析法等几种。

（1）坐标变换法

在电机的分析研究中，坐标变换法一直处于很重要的地位，其中对称分量法在交流电机不对称分析时得到广泛的应用，它将不对称的三相系统分解为三相对称的分量再进行求解。但当不对称系统中空间谐波分量很大时，对称分量法并不理想，虽然这种分析电机外部不对称的方法是很方便的，但对电机绕组不对称问题，即使是进行稳态分析，对称分量法也会遇到很多问题，主要仍是难以准确估计气隙磁场引起的各电抗分量的修正及各相分量的相互关联问题，在分析交流电机绕组不对称问题时，对称分量法不是理想的方法。

著名的派克方程可以使电机方程变为常系数，使方程大大简化而便于求解，随着许多学者在计及谐波方面的研究进一步丰富了坐标变化的理论，后来派克变换又被进一步推广和发展，形成多种参考坐标系统，在电机理论的发展过程中曾起过重要作用，但这些变换对电机内部绕组故障的分析不理想。

（2）相坐标法

建立在相坐标系上且以相绕组为基本分析单元的相坐标法，可以较好的考虑绕组产生的空间谐波磁场作用，由于其参数是实际物理值，不必经过参数的复杂变换，对各种对称的或非对称的正常或故障运行状况都容易处理，并得到一致的解答，利用相坐标法研究了气隙磁场谐波较强的试验电机在正常运行时的谐波效应，计算结果与实验值比较吻合，部分学者采用该方法深入到相绕组内部，分析了同步发电机定子绕组的内部故障，是对相坐标法的一个发展。

在研究交流电机气隙磁场的空间谐波问题和某些不对称问题，以及电力系统不对称运行的问题时，相坐标法具有越来越重要的地位，但是，对于交流电机绕组内部故障，以相绕组为基本单元的相坐标法就产生了难以克服的局限性。

本文由天津神川电机编辑。

编辑：盼花开