永磁直流電機(jī)單相故障容錯(cuò)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(lái)越重要。當(dāng)電機(jī)或控制發(fā)生故障時(shí)，如果能夠通過(guò)一定的方法保證電機(jī)仍然運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于某些特殊行業(yè)具有重要的價(jià)值，可以大大減少經(jīng)濟(jì)和社會(huì)損失。
　　本文針對(duì)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(cuò)情況下的電機(jī)控制主電路，基于SVPWM理論，對(duì)容錯(cuò)情況下開(kāi)關(guān)器件的控制策略、開(kāi)關(guān)時(shí)刻點(diǎn)的計(jì)算進(jìn)行了研究，給出容

2、錯(cuò)電路開(kāi)關(guān)時(shí)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(cè)和判斷方法，為快速、準(zhǔn)確切除故障部分并投入使用容錯(cuò)電路提供了依據(jù)。
　　利用ANSOFT分別對(duì)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(guò)比較得知在發(fā)生故障時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)將加劇，轉(zhuǎn)矩減小，不能保證電機(jī)的正常工作。之后針對(duì)單相橋臂故障，利用ANSOFT對(duì)四橋臂三相容錯(cuò)電路和四開(kāi)關(guān)三相容錯(cuò)電路進(jìn)行了仿真。針對(duì)單相匝間短路

3、故障，對(duì)四橋臂兩相容錯(cuò)電路和四開(kāi)關(guān)兩相容錯(cuò)電路進(jìn)行了仿真。通過(guò)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(guò)對(duì)故障電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行容錯(cuò)控制，電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)與故障時(shí)相比明顯減小;在四橋臂三相與四開(kāi)關(guān)三相容錯(cuò)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(kāi)關(guān)兩相容錯(cuò)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(duì)應(yīng)最佳控制策略為四開(kāi)關(guān)三相容錯(cuò)和四開(kāi)關(guān)兩相