基于容错逆变器的永磁同步电动机矢量控制

研究了一种容错逆变器和在该逆变器不同桥臂故障时的永磁同步电动机矢量控制系统容错运行策略。分析了一种容错逆变器的工作原理,并由无中线引出的永磁同步电动机电流特性分析可以知道,三相定子电流之和等于零,通过两相定子电子就可以实现电机的电流控制。在此基础上提出了基于容错逆变器的永磁同步电动机矢量控制系统容错运行方案,该方案简单可行,并通过仿真实验验证了策略的正确性和有效性。     

永磁同步电机驱动系统逆变器容错重构控制

针对永磁同步电机(PMSM)驱动系统在逆变器故障状态下的容错控制,讨论了容错逆变器的拓扑结构,分析了六开关三相逆变器和四开关三相逆变器驱动系统输出电压空间矢量及其对系统性能的影响。研制了一个基于常规六开关逆变器的容错辅助控制电路,实现了容错逆变器在故障下的重构。针对PMSM直接转矩控制系统的实验研究,验证了容错辅助控制电路设计的正确性,证明采用容错逆变器可实现驱动系统的不间断运行。     

逆变器并联驱动永磁同步电机容错控制研究

为了提高逆变器并联驱动永磁同步电机(PMSM)系统的运行可靠性,基于对比研究方式设计了两种逆变器并联驱动PMSM的容错控制方案,分别为正常通路电流补偿方案和等效电流补偿方案。两种容错控制方案均不同于传统方案,后者将故障逆变器整体隔离,前者则充分利用了所有逆变器非故障桥臂,以降低故障条件下的铜耗,并输出平稳转矩。此外,两种新型容错控制方案均结合了比例谐振电流控制器以实现对不对称参考电流的跟踪,避免了并联逆变器之间可能出现的环流。最后,通过PMSM并联驱动系统的容错控制试验,验证了新型容错控制策略的效果。     

多相永磁同步电机双模矢量控制系统研究

以双Y移30°六相永磁同步电机为研究对象,从建立电机的数学模型入手,为六相永磁同步电机提出了一种基于比例积分和模糊控制的双模矢量控制方法.该控制方法结合了模糊控制和比例积分控制的优点.基于Matlab/Simulink的多相永磁同步电机控制系统仿真平台,双模矢量控制系统的仿真结果表明:该控制方法响应快、无超调、具有较优的动、静态特性.     

基于三电平逆变器永磁同步电机矢量控制研究

三电平逆变器采用SVPWM控制策略,以DSP为数字控制平台,实现了三电平空间矢量控制.分析了永磁同步电动机矢量控制原理并且阐述了永磁同步电动机变频调速的数字矢量控制系统的实现过程.     

开路故障下模块化永磁同步电机的容错控制

为提升模块化永磁同步电机的容错能力与故障条件下的输出能力,提出了一种新型的扩展开路容错控制(EOCFTC)策略.首先,构建了n模块的模块化电机数学模型,根据模块化电机的特点,提出了一种新型绕组重构策略处理各模块中的多相开路故障,并对剩余的正常相进行合理重构.其次,分析了几种典型开路故障及其处理方法,运用磁动势补偿和磁场...     

基于永磁同步电动机的新颖容错控制策略

开关功率器件长时间运行的不稳定性及定子绕组断路故障限制了永磁同步电动机在高可靠性驱动领域的应用.提出了一种具有容错功能的驱动控制系统,在三相三桥臂逆变器的基础上,新增加了一个桥臂,使之在故障发生后与星型连接的永磁同步电动机的中性电线相连,在电机内部仍能形成圆形旋转磁场,并建立了相应的驱动控制仿真模型.研究结果表明,该方案可靠可行.     

多相永磁同步电动机不对称运行的矢量控制

该文通过对双Y形6相永磁同步电动机(PMSM)出现一相或多相绕组开路故障时磁动势的分析，建立了多相PMSM在此种不对称情况下的数学模型，提出了不对称情况下多相PMSM在转子磁场定向控制时的矢量控制方法。该方法以故障前后定子侧产生恒定磁动势为原则，对定子侧电流进行补偿。数字仿真结果表明，这种控制方法可使多相PMSM在不对称运行工况下的运行性能得到明显的改善。     

基于ESO的永磁同步电机直接转矩控制

为了实现永磁同步电机(PMSM)无速度传感器直接转矩控制,本文提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)的定子磁链和转速观测器.选取定子磁链作为状态变量,并将包含转速信息的不确定项扩张成为新的状态变量,通过ESO即可实现定子磁链及转速的实时估计.仿真及实验结果表明新型控制策略结构简单,显著地改善了系统的动、静态性能及鲁棒性...     

Autonomous decentralized system for torque control of high‐power permanent magnet synchronous motor

An autonomous decentralized system (ADS) for the control of a high‐power permanent magnet synchronous motor (PMSM) presented in this paper. The system decentralizes a centralized control system into several autonomous subsystems. Thus the power supply and power electronic devices of the control system can be replaced by smaller ones, thereby obtaining better fault tolerance of the system. The subsystems are connected only through the data field, which, in this paper consists of feedback elements and communication modules. This structure enables the autonomous controllability and autonomous coordinability of the system. The mathematical model of the PMSM with decentralized stator coils is proposed. This model takes into account the self‐ and mutual inductance of the coil, as well as the effect of the stator slot‐pitch angle. In addition, an autonomous algorithm for the torque control of the PMSM with decentralized stator coils is proposed, and the fault‐tolerance design is developed. Experimental results of the torque control and fault‐tolerance control confirm the validity of the proposed system. © 2012 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

含不确定参数的永磁同步电机位置自适应控制

针对永磁同步电机（PMSM）数学模型结构复杂以及含有不确定参数的问题,通过引入一个合适的状态变换,把原系统转换为工类比较规范的、易于处理的非线性系统的简单形式,再依据反步法的设计原理,给出了PMSM位置自适应控制器的设计方案。理论分析表明,该方案能够克服系统中不确定参数的影响,保证了系统全局稳定和所有信号全局有界,并且位置输出渐近跟踪参考信号;仿真结果也证实该控制器具有快速、稳定、无超调等优点,而且能够保证位置跟踪误差很快趋近于零,实现了控制精确度的要求。     

电动车用永磁同步电机无传感器控制技术综述

对电动车用永磁同步电机无传感器控制技术进行综述,首先介绍了电动汽车驱动电机控制技术的现状,分析了目前常用的三种控制技术的特点,然后对国内外永磁同步电机无传感器控制技术发展现状进行了详细的研究,采用了Joachim Holtz教授提出的分类方法,将永磁同步电机无传感器控制技术分为了两大类,以及对无传感器控制技术未来发展趋势进行了展望,最后总结分析了各种无传感器控制算法的特点、工作原理以及适用情况。     

永磁电机驱动系统容错策略研究

驱动系统中的功率器件经常会发生开路或短路故障,电机定子绕组也会发生开路故障。这些故障会严重影响永磁电动机系统正常工作,对整个系统的安全性和稳定性造成严重影响。分析永磁电机驱动系统的容错控制策略,并且对各容错策略进行分析比较。展望了永磁电动机容错策略的发展趋势。     

绕组分段永磁直线电机切换位置传感器故障诊断及容错控制

绕组分段永磁直线同步电机绕组切换过程中位置传感器信号的丢失,将导致电机速度剧烈波动,引起电机失步。针对以上问题,提出一种切换位置传感器故障诊断及容错控制方法。设计了绕组切换位置检测方法,研究了位置接近开关传感器的故障类型及信号特征,利用动子的运行速度及相邻的位置传感器信号进行传感器状态预测,并结合相邻传感器的边沿触发顺序及传感器状态预测值进行故障诊断。当检测到位置传感器故障时,隔离发生故障的传感器,采用估计值替代故障传感器输出驱动信号,可靠切换绕组分段永磁直线同步电机定子绕组,实现传感器容错控制。利用绕组分段永磁直线电机无绳提升系统进行了实验研究,研究结果表明,当增大传感器间隙,模拟传感器信号丢失故障时,电机定子绕组仍能可靠切换,电机速度运行平稳,该位置传感器故障诊断与容错控制方法可以满足绕组分段永磁直线电机切换控制实时性和可靠性要求,实验结果证明了其可行性和有效性。     

一相开路时双三相永磁同步电机简化容错控制策略

一相开路时多相电机容错控制策略主要采用基于磁势不变的铜损和转矩优化,降低了系统的动态性能;而基于动态解耦的矢量控制,则增加了系统的复杂度,降低了切换过程的可靠性。从故障前后系统数学模型一致性和软硬件切换简洁性出发,提出了一种中性点隔离的一相开路时双三相永磁同步电机容错控制系统;将剩余有效绕组的作用等效为三相永磁同步电机和单相永磁同步电机的合成;在旋转dq坐标系和静止坐标系融合系统中建立其动态数学模型。通过实验平台验证了该容错控制策略能够实现故障前后的软硬件兼容,改善切换过程可靠性,有效提升了系统的转矩输出能力。     

容错控制在电力系统中的应用研究综述

对容错控制在电力系统中的应用研究进行了综述,简要回顾了容错控制的发展历程,阐述了电力系统中容错控制研究的意义和价值,分析了电力系统中应用容错控制的特点,较全面地介绍了其在励磁系统、调速系统、高压直流输电系统、监控系统、FACTS装置和继电保护装置中的应用研究现状。根据电力系统的特点和要求,指出了容错控制研究目前存在的问题和未来发展方向。     

永磁同步电机故障诊断方法研究综述

永磁同步电机（Permanent magnet synchronous motors, PMSMs）具有结构简单、运行稳定、效率高和外形多样等显著优点,在生产制造领域得到广泛应用。PMSM在工作中不断受到速度变化和负载波动等复杂工况的影响,不可避免地会出现各种故障,例如轴承故障、偏心故障、退磁故障和匝间短路故障等。本文综述了PMSM常见故障类型,并总结了自动化领域中基于信号的状态监测方法的现有研究,以用于各种电气和机械故障的检测和诊断。随后对诊断方法进行了总结,并分析了其优势与限制,探讨了不同信号处理方法在应用中的利弊。最后,根据当前研究现状,讨论了PMSM故障监测与诊断存在的问题和未来发展方向。关键词：永磁同步电机;轴承故障;偏心故障;退磁故障;匝间短路故障;故障诊断;     

基于dSPACE的永磁同步电机低速无位置传感器控制系统

在高性能的电气传动系统中,永磁同步电机因其特有的优势而被广泛的应用,传统的机械式传感器已不能满足控制系统的要求,而无位置传感器控制技术能消除机械传感器带来的不足.本文首先对脉振高频信号注入法进行理论分析,设计出PMSM位置与速度估计系统;其次,采用高频信号注入无位置传感器方法,在MATLAB/Simulink中搭建无位置传感器控制系统模型并仿真;最后,在设计的基于dSPACE的永磁同步电机控制系统上验证了零低速无位置传感器方法.仿真及实验结果表明了脉振高频信号注入低速无位置传感器控制系统具有良好的运行效果.