永磁直流電機(jī)單相故障容錯控制技術(shù)研究.pdf

1、永磁直流電機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事設(shè)備及航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用與日俱增，確保這些電機(jī)安全和穩(wěn)定運(yùn)行變得越來越重要。當(dāng)電機(jī)或控制發(fā)生故障時，如果能夠通過一定的方法保證電機(jī)仍然運(yùn)轉(zhuǎn)，對于某些特殊行業(yè)具有重要的價值，可以大大減少經(jīng)濟(jì)和社會損失。
　　本文針對控制器單相橋臂故障和單相匝間短路故障，進(jìn)行了以下研究工作:分析了正常情況下和容錯情況下的電機(jī)控制主電路，基于SVPWM理論，對容錯情況下開關(guān)器件的控制策略、開關(guān)時刻點(diǎn)的計(jì)算進(jìn)行了研究，給出容

2、錯電路開關(guān)時刻點(diǎn)的計(jì)算方法。研究了控制器單相橋臂故障和單相匝間短路故障的特征，實(shí)現(xiàn)了兩種故障的檢測和判斷方法，為快速、準(zhǔn)確切除故障部分并投入使用容錯電路提供了依據(jù)。
　　利用ANSOFT分別對正常情況、單相橋臂故障和單相匝間短路故障電路進(jìn)行了仿真。通過比較得知在發(fā)生故障時，電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動將加劇，轉(zhuǎn)矩減小，不能保證電機(jī)的正常工作。之后針對單相橋臂故障，利用ANSOFT對四橋臂三相容錯電路和四開關(guān)三相容錯電路進(jìn)行了仿真。針對單相匝間短路

3、故障，對四橋臂兩相容錯電路和四開關(guān)兩相容錯電路進(jìn)行了仿真。通過仿真研究，保證了電機(jī)在特定情況下持續(xù)工作。
　　仿真表明，通過對故障電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行容錯控制，電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動與故障時相比明顯減小;在四橋臂三相與四開關(guān)三相容錯控制策略下的電機(jī)轉(zhuǎn)矩近似恢復(fù)到正常值;四橋臂兩相和四開關(guān)兩相容錯控制策略下的電機(jī)轉(zhuǎn)矩僅恢復(fù)到正常轉(zhuǎn)矩的1/√3。綜合各種因素考慮，得出在單相橋臂故障和單相匝間短路故障情況下，其對應(yīng)最佳控制策略為四開關(guān)三相容錯和四開關(guān)兩相