目前 ,電機(jī)控制系統(tǒng)故障檢測、 診斷及容錯(cuò)運(yùn)行已經(jīng)成為交流電機(jī)調(diào)速領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一.研究人員對交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中電機(jī)、 逆變器及傳感器的故障容錯(cuò)控制策略進(jìn)行了大量的工作，提出了兩種異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)容錯(cuò)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).文獻(xiàn)分析了異步電動機(jī)及發(fā)電機(jī)故障發(fā)生后四開關(guān)逆變器供電下的新型 DTC 策略. 隨著研究的廣泛開展 ,針對永磁同步電機(jī)的容錯(cuò)控制策略也在不斷研究中,文獻(xiàn)分析永磁同步電機(jī)的故障檢測和容錯(cuò)方法 ,針對永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)提出了一種新型容錯(cuò)控制方法.然而 ,對于無刷直流電機(jī)的容錯(cuò)控制策略研究較少 ,大都研究主要針對降低控制系統(tǒng)成本而采用的四開關(guān)三相逆變器的控制系統(tǒng).本文針對無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)容錯(cuò)運(yùn)行方案進(jìn)行研究.分析一種基于六開關(guān)三相的容錯(cuò)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及兩種不同的故障容錯(cuò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ,重點(diǎn)對逆變器側(cè)故障的容錯(cuò)方案進(jìn)行了理論分析 ,再由常規(guī)的六開關(guān)三相無刷直流電機(jī)控制策略入手 ,提出一種新型的無刷直流控制系統(tǒng)容錯(cuò)控制方案 ,并通過仿真和實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證.   

     為了驗(yàn)證所提出的控制策略,以 1 臺額定轉(zhuǎn)速為2 000 r/ min 的無刷直流電機(jī)作為實(shí)驗(yàn)電機(jī),用德州儀器公司 2812DSP作為主控芯片,對新控制方案作了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并用 Mat lab 軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證. 圖6a 為正常逆變器和 3 種容錯(cuò)方式下(A 相容錯(cuò)、 B相容錯(cuò)和 C相容錯(cuò))的容錯(cuò)逆變器的電壓矢量空間軌跡,圖 6b 為容錯(cuò)逆變器 C相橋臂在 012 s 時(shí)發(fā)生故障的系統(tǒng)瞬態(tài)性能仿真結(jié)果.圖 7 為逆變器 C 相容錯(cuò)時(shí)的電機(jī)三相定子繞組電流實(shí)驗(yàn)結(jié)果.
  

    在仿真結(jié)果中,所提出的控制策略能有效實(shí)現(xiàn)無刷直流電機(jī)逆變器側(cè)故障控制, 4 種相電壓空間軌跡符合理論分析.實(shí)驗(yàn)結(jié)果中,C相電流非換向區(qū)域電流脈動明顯小于其他兩相電流,在 C 相零電流區(qū)域內(nèi),其他兩相電流的脈動較其他區(qū)域大.這主要是由于三相電流僅由控制 A 相和B 相電流來實(shí)現(xiàn)C相電流的控制是間接控制 A 相和B 電流完成.本文提出了無刷直流電機(jī)容錯(cuò)逆變器控制策略.該策略可以有效控制電機(jī)在逆變器發(fā)生故障時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行.研究中得到一條通用結(jié)論:只要控制非容錯(cuò)相的兩相相電流,就可以實(shí)現(xiàn)無刷直流電機(jī)逆變器側(cè)故障情況下的控制. 該結(jié)論同樣適用于其他電機(jī)容錯(cuò)控制.控制策略中使用了滯環(huán)電流控制器,其容差的大小會直接影響電機(jī)非換向區(qū)域處的電流脈
動,因此在今后研究中可進(jìn)一步考慮解決.