永磁同步電機與驅(qū)動器可靠性試驗研究.pdf

1、永磁同步電機效率高、轉(zhuǎn)動慣量低、動態(tài)影響快，被廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機床、電動汽車、自動生產(chǎn)設(shè)備等工業(yè)產(chǎn)品。永磁同步電機的穩(wěn)定運行須由與之匹配的伺服驅(qū)動器控制完成，二者共同構(gòu)成伺服驅(qū)動系統(tǒng)。目前，國產(chǎn)永磁同步電機與驅(qū)動器可靠性與國外成熟產(chǎn)品相比差距較大。國內(nèi)中、高檔數(shù)控設(shè)備所用伺服驅(qū)動系統(tǒng)基本由日本發(fā)那科公司、德國德瑪吉公司、德國西門子公司等為代表的少數(shù)公司所壟斷。為提高我國伺服電機及其驅(qū)動器可靠性水平，增強我國數(shù)控裝備制市場競爭力，本文對永

2、磁同步電機及與之匹配的驅(qū)動器為研究對象，開展伺服驅(qū)動系統(tǒng)可靠性試驗研究，目標是通過開展可靠性試驗，獲取當前可靠性水平以及暴露潛在設(shè)計缺陷知薄弱環(huán)節(jié)，為改進產(chǎn)品設(shè)計提供技術(shù)支撐。本文主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:
　　第一章，闡述了論文研究的背景、目的和意義;概述了永磁同步電機及相關(guān)驅(qū)動技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀;綜述了逆變器失效、驅(qū)動電路故障、定子電流幅值波動等故障檢測方法的研究現(xiàn)狀，以及永磁同步電機與驅(qū)動器可靠性試驗技術(shù)的研究現(xiàn)狀，確定了恒定應(yīng)

3、力加速試驗可用于永磁同步電機與驅(qū)動器;提出了本論文的主要研究內(nèi)容。
　　第二章，分析確定了永磁同步電機與驅(qū)動器組成和工作原理;通過理論分析和仿真試驗，確定了定子匝間短路、斷路故障、定子電流幅值波動、定子電流波形畸變等故障發(fā)生的主要原因以及確定了高溫、大負載是導致上述故障的主要應(yīng)力因素;為設(shè)計、實施永磁同步電機與驅(qū)動器可靠性試驗提供了技術(shù)支撐。
　　第三章，針對目前永磁同步電機與驅(qū)動器故障檢測方法存在的準確性差、效率低等不足，

4、依據(jù)負序分量計算原理，對負序分量矢量角度與矢量幅值進行重新定義并合成新的負序矢量，在此基礎(chǔ)上提出了一種綜合利用電流負序模長和矢量角兩個指標檢測定子電流幅值波動和波形畸變的方法;然后，通過試驗分析驗證了該方法的有效性，為在可靠性試驗過程中對永磁同步電機與驅(qū)動器的故障時間進行實時檢測提供了技術(shù)方法。
　　第四章，結(jié)合永磁同步電機與驅(qū)動器的額定設(shè)計參數(shù)，設(shè)計了永磁同步電機與驅(qū)動器可靠性試驗裝置;開展了可靠性試驗，并利用本文提出的故障檢測