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(biāo)是通過開展可靠性試驗，獲取當(dāng)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(fù)載是導(dǎo)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(zhǔn)確性差、效率低等不足，

4、依據(jù)負(fù)序分量計算原理，對負(fù)序分量矢量角度與矢量幅值進行重新定義并合成新的負(fù)序矢量，在此基礎(chǔ)上提出了一種綜合利用電流負(fù)序模長和矢量角兩個指標(biāo)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