【摘 要】
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永磁同步电机(PMSM)驱动系统的故障诊断与容错控制近年来已成为国内外研究的热点之一,而驱动系统中逆变器的功率半导体元器件及其控制电路是最易发生故障的薄弱环节。为了使P
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永磁同步电机(PMSM)驱动系统的故障诊断与容错控制近年来已成为国内外研究的热点之一,而驱动系统中逆变器的功率半导体元器件及其控制电路是最易发生故障的薄弱环节。为了使PMSM驱动系统在逆变器开路故障后仍能实现持续不间断地运行,为此,开展PMSM驱动系统逆变器开路故障诊断及容错控制运行的研究具有较重要的理论研究价值和工程应用价值。 本文基于PMSM数学模型以及矢量控制,通过研究逆变器在正常和故障状态下的各相下管电压,确定了基于下管电压检测的电压型逆变器开路故障检测方案。为了实现故障后系统的不间断正常运行,检测出故障后将逆变器切换为三相四开关逆变器运行(FSTPI),实现硬件重构。在深入分析传统三相六开关逆变器(SSTPI)SVPWM策略的基础上,针对适用于三相四开关逆变器的SVPWM策略进行改进,实现逆变器开路故障的软件容错。 鉴于架构的PMSM驱动系统容错控制方案中出现的逆变器直流侧母线两电容电压不平衡,直接影响逆变器输出,使加在电机上的电压产生偏移,形成不对称电流,直接影响系统的动态和静态运行性能。为此,基于传统的SVPWM策略给出了自适应电容电压不平衡的三相四开关逆变器SVPWM策略,架构集成逆变器开路诊断和系统硬软件容错控制的PMSM驱动系统,实现了PMSM驱动系统在逆变器开路故障条件下的安全可靠运行。
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