永磁同步電機（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）因具有較高的工作效率和轉(zhuǎn)矩比等優(yōu)點而被廣泛應用在汽車領域,作為電動汽車的動力輸出。然而當PMSM發(fā)生故障,尤其是開路故障作為一種常見的電機故障,會導致PMSM系統(tǒng)無法正常運轉(zhuǎn),導致系統(tǒng)無法正常工作,嚴重時甚至會造成電機的永久損壞。因此,針對三相永磁同步電機的開路故障的研究及對應容錯控制策略的研究具有非常重要的意義。本文主要以三相永磁同步電機作為研究對象,針對三相永磁同步電機的開路故障進行了容錯控制技術研究。主要研究內(nèi)容如下:（1）首先查閱了國內(nèi)外相關文獻及資料,介紹了課題的研究背景和意義,總結(jié)整理了永磁同步電機系統(tǒng)常用的故障診斷方法、常見的容錯拓撲結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)矩脈動抑制方法。以星型連接的三相永磁同步電機作為研究對象,分別分析了PMSM在正常狀態(tài)下及開路故障狀態(tài)下的數(shù)學模型,并把電機數(shù)學模型包括電壓方程、磁鏈方程及轉(zhuǎn)矩方程從靜止坐標系擴展到兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系中。（2）研究了三相PMSM缺相故障的診斷方法,通過電流軌跡矢量法來判斷故障相的確切位置。為了驗證電機故障模型的準確性,搭建了永磁同步電機矢量控... 

【文章來源】：濟南大學山東省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

A相故

濟南大學碩士學位論文Clark變換位置檢測和速度計算逆變器PMSMSVPWMPIPIPIPark變換*n+-+-n*0di=di+-qqiβaibici-1ParkiαqiududuαuβUDC圖2.8故障電機系統(tǒng)模型仿真框圖系統(tǒng)仿真結(jié)果如圖2.9到圖2.12所示。0.20.250.30.350.40.450.5時間/s-50050電流/AA相電流B相電流C相電流圖2.9A相斷相下的三相定子電流0.20.250.30.350.40.450.5時間/s-40-2002040電流/A直軸電流交軸電流圖2.10A相斷相下的交軸和直軸電流21

濟南大學碩士學位論文表3.1A相故障時三相四開關容錯控制下的電壓矢量表SBSCuANuBNuCNuαuβ003DCU6DCU6DCU3DCU00102DCU2DCU033DCU1002DCU2DCU033DCU113DCU6DCU6DCU3DCU0利用表3.1畫出A相故障發(fā)生后，在兩相靜止坐標系下的空間電壓矢量圖，如圖3.3所示。αβU2(10)U3(11)U1(01)U0(00)Uout圖3.3三相四開關拓撲矢量圖利用相同的方法可以分別推導出在B、C相發(fā)生故障時三相四開關容錯拓撲的相電壓和兩相靜止坐標系的電壓，進而得到B、C故障下的電壓矢量圖，如圖3.4所示。U0(00)U1(01)U2(10)U4(11)T1T2UmaxUminαβU1(00)U2(10)U1(01)U0(11)T1T2UmaxUminαβ1)B相開路故障2)C相開路故障圖3.4B、C相斷橋臂斷開時的三相四開關電壓矢量圖27

【參考文獻】：
期刊論文
[1]永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)仿真實驗設計[J]. 周曉華,藍會立,王晨,張銀,楊敘,廖鳳依,吳國強.  實驗技術與管理. 2020(01)
[2]基于諧振控制器的諧波削極型永磁同步電機轉(zhuǎn)矩脈動抑制策略[J]. 夏薇,王凱,張建亞,劉東.  中國電機工程學報. 2019(18)
[3]逆變器開關管故障診斷方法綜述[J]. 王霞霞,陳超波,高嵩.  計算機測量與控制. 2019(08)
[4]基于零序電流積分的單相接地故障定位方法[J]. 閆麗梅,張琰駿,徐建軍,楊帆.  自動化儀表. 2019(08)
[5]基于四橋臂拓撲的永磁同步電機斷相容錯控制策略[J]. 孟云平,周新秀,李紅,崔業(yè)兵.  電工技術學報. 2019(15)
[6]三相電機故障診斷及容錯控制研究[J]. 紀合忠,張燕紅.  山東工業(yè)技術. 2019(10)
[7]PMSM三相不對稱轉(zhuǎn)矩脈動抑制控制策略[J]. 王燦,王中華,王冬雪,李猛,房文靜.  科技創(chuàng)新與應用. 2019(10)
[8]基于滑模變結(jié)構(gòu)的永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制研究綜述[J]. 陳芬,王敏.  電氣自動化. 2019(02)
[9]多相電機容錯控制及其關鍵技術綜述[J]. 陶濤,趙文祥,程明,王政.  中國電機工程學報. 2019(02)
[10]三相永磁同步電機斷相容錯控制[J]. 方敏,周新秀,劉剛.  電工技術學報. 2018(13)

博士論文
[1]雙三相永磁同步電機高性能調(diào)速系統(tǒng)及容錯運行研究[D]. 王海兵.浙江大學 2017

碩士論文
[1]基于自抗擾控制器的PMSM模型預測直接轉(zhuǎn)矩控制策略研究[D]. 劉一棟.西安理工大學 2019
[2]電動汽車分數(shù)槽永磁同步磁阻電機設計[D]. 年恒震.沈陽工業(yè)大學 2019
[3]基于三相四橋臂永磁同步電機容錯控制系統(tǒng)的研究[D]. 呂偉強.哈爾濱理工大學 2019
[4]基于自抗擾控制技術的永磁同步電機控制器的研究[D]. 許曉波.哈爾濱理工大學 2019
[5]永磁同步電機故障容錯控制[D]. 王廣.濟南大學 2018
[6]永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)傳感器故障診斷與容錯控制[D]. 王國鑫.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[7]永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)及其故障診斷研究[D]. 孫銘陽.哈爾濱工程大學 2018
[8]表貼式永磁同步電機轉(zhuǎn)矩脈動抑制研究[D]. 黃志鵬.浙江工業(yè)大學 2017
[9]基于自抗擾技術的永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩模糊控制[D]. 張露.大連交通大學 2017
[10]基于三相容錯逆變器的PMSM控制器設計與實現(xiàn)[D]. 李天暢.濟南大學 2017



本文編號：3068105