隨著無刷直流電機在軍事、交通、航空航天等高安全領域的廣泛應用,提高其在系統(tǒng)中運行的可靠性變得尤為重要。而功率變換器作為無刷直流電機中最容易發(fā)生故障的單元,極大地影響了系統(tǒng)的安全性,為此本文針對無刷直流電機逆變器單管開路故障的故障檢測與容錯控制進行了深入研究。首先,本文研究了功率變換器故障的診斷方法。針對傳統(tǒng)誤差電壓法設計復雜、成本高的缺點進行了改進,本文采取基于端電壓的電壓檢測誤差法進行故障診斷,在僅測量電機端電壓的方式下簡單快速的診斷出故障位置。結合換相信號和PWM控制信號給出了判斷故障的端電壓邏輯表達式,通過對比端電壓在正常狀態(tài)下邏輯計算值與故障前后實際測量值的不同,以實現故障的診斷與定位。其次,在診斷出故障位置后需對電機進行容錯控制,以保證電機恢復安全的運行狀態(tài)。本文采取硬件容錯拓撲重構與軟件控制策略相結合的容錯技術,實現了電機的容錯運行,并確保故障前后的輸出性能與控制方式均不發(fā)生任何改變。最后,在MATLAB/SIMULINK仿真環(huán)境下對故障診斷方法及其容錯控制策略進行了建模。同時,搭建了以ARM控制器STM32F103ZET6為核心的無刷直流電機容錯系統(tǒng)硬件平臺,完成了硬件電... 

【文章來源】：西安科技大學陜西省

【文章頁數】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同故障下電流矢量軌跡①軌跡斜率法：通過計算各個電流矢量軌跡的斜率，結合此時相應的電流極性從而

圖 1.2 逆變器加裝熔斷器術的研究在于對故障后的電機逆變電路進行重構，使得電電路為三相全橋式電路，不具備容錯功能。為保障來已成為研究熱點，其容錯控制系統(tǒng)分為兩類：容錯拓撲結合相應的軟件容錯控制策略形成的容錯制[30]運行的驅動系統(tǒng)中，若發(fā)生功率管故障則導致電知，不對稱故障將導致系統(tǒng)產生負序磁場，使得轉矩增大，轉速下降，轉子產生劇烈抖動。針對電機驅動系統(tǒng)進行諧波補償，抵消由故障產生的補償是對故障進行的容錯控制，但也產生了更大控制算法更加復雜，不易實現。異步電機中，不能適用于本文所研究的無刷直流電

圖 1.3 雙繞組冗余容錯拓撲關冗余容錯控制冗余結構如圖 1.4 所示，圖中1~3F 為快速熔斷器，當故障發(fā)生時，快速( a,b,c,n) 分別是四個雙向可控的晶閘管，用于將故障相連接到由兩個電點上。對于同一相故障該拓撲又有兩相四開關與三相四開關兩種容錯圖 1.4 開關冗余容錯拓撲

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[5]異步電動機定子不對稱故障模型及容錯控制研究[D]. 李利.華僑大學 2016
[6]無刷直流電機系統(tǒng)故障診斷及容錯控制研究[D]. 楊欣榮.西南石油大學 2016
[7]基于容錯控制的無刷直流電機換相轉矩脈動抑制研究[D]. 俞旻杰.南京航空航天大學 2016
[8]三相電機驅動系統(tǒng)逆變器故障檢測及容錯技術研究[D]. 劉曉龍.電子科技大學 2014



本文編號：3059786