【技术实现步骤摘要】
一种电机系统控制方法、电机系统、装置、介质及芯片
本专利技术涉及电力电子
，特别涉及一种电机系统控制方法、电机系统、装置、介质及芯片。
技术介绍
由于电机系统的电力电子器件不可避免地存在一定的故障率,其中，约70％的故障源自功率变换电路，约30％的故障源自电机本身。功率变换电路故障主要包括功率管断路故障和功率管直通故障，直通故障进而演变为开关器件的断路故障，由此造成电机缺相故障。电压型逆变器供电的多相感应电机系统所有故障类型，70％以上的系统故障都可归为电机缺相故障。当电机对称稳态运行时，定子各相电流有效值相同，其大小受电流额定值限制。若绕组发生缺相故障后，如果各相电流给定值仍保持正常运行时的值不变，将会引起较大的转矩脉动和振动噪声。由于缺相后的转矩是由相数减少后的不对称电流产生，将出现相电流有效值大于额定值的情况，过大的相电流可能导致逆变器功率器件过流或电机过热，从而引发系统故障。因此，缺相运行作为多相感应电机容错运行研究的重要组成部分，对提高系统可靠性至关重要。
技术实现思路
本专利技术提供一种电机系统控制方法、电机系统、装置、介质及芯片，可以在电机系统发生缺相故障后进行容错控制，提高电机系统运行效率，提升电机系统为负载提供功率的可靠性。第一方面，本专利技术实施例提供一种电机系统控制方法，应用于电机系统，所述电机系统包括电源和多个支路，每个支路包括一个三相变流器、一个三相绕组和一个开关单元，且不同的支路包括的三相变流器、三相绕组和开关单元不同；所述支路包括...
【技术保护点】
1.一种电机系统控制方法，其特征在于，应用于电机系统，所述电机系统包括电源和多个支路，每个支路包括一个三相变流器、一个三相绕组和一个开关单元，且不同的支路包括的三相变流器、三相绕组和开关单元不同；/n所述支路包括多个子支路，所述开关单元包括多个开关，每个所述子支路包括依次连接的三相变流器的一相输出端、所述开关以及三相绕组的一相绕组的输入端；/n所述方法包括：/n在所述电机系统驱动负载过程中，若所述子支路发生故障，且根据发生故障的子支路的数量和所述发生故障的子支路所属的支路，确定所述电机系统满足继续驱动所述负载的需求，则确定需要关闭的子支路；/n控制所述需要关闭的子支路上的开关关断。/n
【技术特征摘要】
1.一种电机系统控制方法，其特征在于，应用于电机系统，所述电机系统包括电源和多个支路，每个支路包括一个三相变流器、一个三相绕组和一个开关单元，且不同的支路包括的三相变流器、三相绕组和开关单元不同；
所述支路包括多个子支路，所述开关单元包括多个开关，每个所述子支路包括依次连接的三相变流器的一相输出端、所述开关以及三相绕组的一相绕组的输入端；
所述方法包括：
在所述电机系统驱动负载过程中，若所述子支路发生故障，且根据发生故障的子支路的数量和所述发生故障的子支路所属的支路，确定所述电机系统满足继续驱动所述负载的需求，则确定需要关闭的子支路；
控制所述需要关闭的子支路上的开关关断。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电机系统包括两个支路，所述发生故障的子支路的数量为一个；
所述根据发生故障的子支路的数量和所述发生故障的子支路所属的支路，确定所述电机系统满足继续驱动所述负载的需求，则确定需要关闭的子支路，包括：
若所述负载小于或等于第一负载阈值，确定所述电机系统满足继续驱动所述负载的需求，以及确定需要关闭的子支路为所述发生故障的子支路所属的支路包括的多个子支路；或者，
若所述负载大于所述第一负载阈值，确定所述电机系统满足继续驱动所述负载的需求，以及确定需要关闭的子支路为所述发生故障的子支路。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述若所述负载大于所述第一负载阈值，确定所述电机系统满足继续驱动所述负载的需求，以及确定需要关闭的子支路为所述发生故障的子支路后，所述方法还包括：
获取所述两个支路中除所述发生故障的子支路所属的支路之外的另一支路中包括的各子支路的电流；
根据预设转换方式和所述各子支路的电流，确定旋转坐标系中d轴方向对应的电流和q轴方向对应的电流；
基于当前所述电机系统转速与预设转速期望值，确定所述q轴方向对应的第一电流期望值；
根据预设第一相位和所述第一电流期望值，确定所述发生故障的子支路所属的支路中未发生故障的子支路对应的第一交流电流期望值；
获取所述发生故障的子支路所属的支路中除所述故障的子支路之外的子支路对应的第一交流电流值；
将所述第一交流电流期望值和所述第一交流电流值的差值输入第三预设比例积分器，得到第一补偿电压；
基于所述第一补偿电压，进行脉冲宽度调制PWM，生成所述发生故障的子支路所属的支路中未发生故障的子支路上的开关的驱动信号，并施加到所述未发生故障的子支路上的开关上。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述子支路发生故障，且根据发生故障的子支路的数量和所述发生故障的子支路所属的支路，确定所述电机系统不满足继续驱动所述负载的需求；
控制所述多个支路所包括的各子支路上的开关关断。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电机系统包括两个支路，所述发生故障的子支路的数量为两个；
所述根据发生故障的子支路的数量和所述发生故障的子支路所属的支路，确定所述电机系统满足继续驱动所述负载的需求，则确定需要关闭的子支路，包括：
若两个故障的子支路属于同一支路、且所述负载小于或等于第二负载阈值，确定所述电机系统满足继续驱动所述负载的需求，以及确定需要关闭的子支路为所述故障的子支路所属支路包括的各个子支路；或者，
若所述两个故障的子支路属于不同支路、所述两个故障的子支路分别对应的相具有正交关系、且所述负载小于或等于第三负载阈值，或者，所述两个故障的子支路属于不同支路、所述两个故障的子支路分别对应的相不具有正交关系，确定所述电机系统满足继续驱动所述负载的需求，以及确定需要关闭的子支路为所述两个故障的子支路；
所述根据发生故障的子支路的数量和所述发生故障的子支路所属的支路，确定所述电机系统不满足继续驱动所述负载的需求，包括：
若所述两个故障的子支路属于同一支路、且所述负载大于所述第二负载阈值，或者，所述两个故障的子支路属于不同支路、所述两个故障的子支路分别对应的相具有正交关系、且所述负载大于所述第三负载阈值，确定所述电机系统不满足继续驱动所述负载的需求。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述两个故障的子支路属于不同支路、所述两个故障的子支路分别对应的相不具有正交关系；所述确定需要关闭的子支路为所述两个故障的子支路之后，所述方法还包括：
基于当前所述电机系统转速与预设转速期望值，确定q轴方向对应的第二电流期望值；
针对所述每个支路，根据所述每个支路对应的第二相位和所述q轴方向对应的电流期望值，确定所述每个支路中除发生故障的子支路之外的子支路对应的第二交流电流期望值；
将所述第二交流电流期望值和所述第二交流电流值的差值输入所述每个支路对应的预设比例积分器，得到所述每个支路对应的第二补偿电压；
基于所述第二补偿电压，进行脉冲宽度调制PWM，生成所述每个支路中未发生故障的子支路上的开关的驱动信号，并施加到所述未发生故障的子支路上的开关上。
7.如权利要求3或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
检测所述每个支路对应的相电流，若所述相电流大于电流阈值，控制所述每个支路包括的各子支路上的开关关断。
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电机系统包括两个支路，所述故障的子支路的数量为三个；
所述根据发生故障的子支路的数量和所述发生故障的子支路所属的支路，确定所述电机系统满足继续驱动所述负载的需求，则确定需要关闭的子支路，包括：
若三个故障的子支路属于同一支路、且所述负载小于或等于第四负载阈值，确定所述电机系统满足继续驱动所述负载的需求，以及确定需要关闭的子支路为所述三个故障的子支路；
所述根据发生故障的子支路的数量和所述发生故障的子支路所属的支路，确定所述电机系统不满足继续驱动所述负载的需求，包括：
若所述三个故障的子支路属于同一支路、且所述负载大于所述第四负载阈值，或者所述三个故障的子支路属于不同支路，确定所述电机系统不满足继续驱动所述负载的需求。
9.一种电机系统，其特征在于，包括电源、多个支路和处理器；
每个支路包括一个三相变流器、一个三相绕组和一个开关单元，且不同的支路包括的三相变流器、三相绕组和开关单元不同；
所述支路包括多个子支路，所述开关单元包括多个开关，每个所述子支路包括依次连接的三相变流器的一相输出端、所述开关以及三相绕组的一相绕组的输入端；
所述电源与所述多个支路连接，用于提供电能；
所述处理器与所述每个所述子支路上的开关连接，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张霞，殷志柱，侯坤，李福生，徐渊，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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