一种三相永磁同步电机驱动系统开路故障容错控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种三相永磁同步电机驱动系统开路故障容错控制方法，涉及同步电机容错控制领域。在故障发生后，通过引入一个电流基波周期的平均铜损来优化故障容错电流参考值实现铜损约束、电机电流换向和减小转矩脉动。最后，通过计算平均铜损来检测电机的平均铜损是否超过规定的最大铜损阈值来实时更新电机的容错参考电流进而提升三相永磁同步电机驱动系统的故障容错能力、电流跟踪精度、减小故障容错运行的转矩脉动和铜损。障容错运行的转矩脉动和铜损。障容错运行的转矩脉动和铜损。

【技术实现步骤摘要】
一种三相永磁同步电机驱动系统开路故障容错控制方法


[0001]本专利技术属于同步电机容错控制
，具体为一种三相永磁同步电机驱动系统开路故障容错控制方法。

技术介绍

[0002]缺相故障和开关管开路故障是电机中常见的电气故障，当电机发生缺相故障和开关管开路故障后，电机并不会立即停机，但是电机会产生一系列的电机故障特征，例如转矩脉动、电机过热等，如果不进行故障后处理甚至会导致二次故障，最终导致电机驱动系统崩溃。
[0003]为了提高电机容错控制性能，一些辅助电路设施被用于三相电机驱动系统中，通过改变电机驱动系统的拓扑结构使得电流流通路径增加来提高容错控制性能。同时，开绕组设施也被广泛使用，这使得电机的每相电流都能被独立控制，极大的增强了三相电机的容错控制性能。
[0004]为了减小转矩和磁链控制误差，现有研究通过分析电机故障后特征，建立了缺相故障后电机数学模型，并且提出了一种预测控制方法去控制故障后电机，这极大的提高了电机容错控制性能，减小了电机转矩输出和磁链控制误差。
[0005]然而，现有技术仍然存在不足之处，第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相永磁同步电机驱动系统开路故障容错控制方法，其特征在于，包括：三相永磁同步电机驱动系统开路故障指的是缺相故障和开关管开路故障，基于缺相故障运行时dq轴电流表达式、表贴式永磁同步电机的转矩公式、电流抑制要求和电机转矩指令得到缺相故障容错运行时的相电流参考值，再通过dq轴电流表达式坐标变换即可得到新的dq轴容错电流参考值，实现缺相故障容错运行的理论转矩最小脉动；考虑电流换向不能瞬间完成，通过计算最小电流换向所需时间来计算出电流换向所需角度，得到满足电流换向的电流参考值，代入相电流参考值中，得到新的缺相故障容错运行情况下考虑电流换向的相电流参考值；通过计算平均铜损功率和机械功率，得到铜损因子的表达式，铜损因子与平均铜损正相关，再利用转矩公式和铜损公式即可得到考虑铜损的相电流参考值，通过改变铜损因子改变相电流参考值进而改变平均铜损，将其与转矩指令得到的缺相故障容错运行下的相电流参考值相结合，即可得到考虑铜损的缺相故障容错运行情况下的相电流参考值；通过结合电流换向角，可得到考虑电流换向的铜损因子的表达式，将此表达式作为考虑铜损大小的缺相故障容错运行情况下的相电流参考值的初始值，那么该相电流参考值即成为考虑电流换向、铜损大小的缺相故障容错运行情况下的相电流参考值的初始值；考虑到电机的铜损最大上限，因此引入一个PI控制器来计算最优铜损因子，该铜损因子的最大值即为考虑电流换向的铜损因子，当平均铜损超过其上限值，铜损因子将会减小以降低平均铜损，直至等于平均铜损上限，此时铜损因子即为最优铜损因子，将其带入到考虑电流换向、铜损大小的缺相故障容错运行情况下的相电流参考值中，即可得到最优的考虑电流换向、铜损大小的缺相故障容错运行情况下的相电流参考值；对于开关管开路故障，基于缺相故障容错运行时的相电流参考值，对开关管开路故障实施两模容错控制方法来实现容错控制。2.根据权利要求1所述的一种三相永磁同步电机驱动系统开路故障容错控制方法，其特征在于：基于缺相故障运行时所述dq轴电流表达式、表贴式永磁同步电机的转矩公式具体为：其中假设A相为缺相故障相，i
B
表示B相电流；i
d
、i
q
分别表示为dq轴电流；N
p
表示电机极对数；T
e
表示电机转矩；ψ
f
是永磁磁链幅值；θ
e
表示电机转子的电角度位置信息。3.根据权利要求2所述的一种三相永磁同步电机驱动系统开路故障容错控制方法，其特征在于：基于缺相故障运行时dq轴电流表达式、表贴式永磁同步电机的转矩公式、电流抑制要求和电机转矩指令得到缺相故障容错运行时的相电流参考值具体为：其中为仅考虑电机转矩指令得到的缺相故障容错运行时的相电流参考值；为加入了电流抑制要求的缺相故障容错运
行时的相电流参考值；I
max
为电机电流的最大电流幅值。4.据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛耀，张云，王学庆，陈兴龙，鲁琳琳，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：