永磁同步电机容错控制技术研究
发布时间：2021-03-07 00:46
永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）因具有较高的工作效率和转矩比等优点而被广泛应用在汽车领域,作为电动汽车的动力输出。然而当PMSM发生故障,尤其是开路故障作为一种常见的电机故障,会导致PMSM系统无法正常运转,导致系统无法正常工作,严重时甚至会造成电机的永久损坏。因此,针对三相永磁同步电机的开路故障的研究及对应容错控制策略的研究具有非常重要的意义。本文主要以三相永磁同步电机作为研究对象,针对三相永磁同步电机的开路故障进行了容错控制技术研究。主要研究内容如下:（1）首先查阅了国内外相关文献及资料,介绍了课题的研究背景和意义,总结整理了永磁同步电机系统常用的故障诊断方法、常见的容错拓扑结构和转矩脉动抑制方法。以星型连接的三相永磁同步电机作为研究对象,分别分析了PMSM在正常状态下及开路故障状态下的数学模型,并把电机数学模型包括电压方程、磁链方程及转矩方程从静止坐标系扩展到两相同步旋转坐标系中。（2）研究了三相PMSM缺相故障的诊断方法,通过电流轨迹矢量法来判断故障相的确切位置。为了验证电机故障模型的准确性,搭建了永磁同步电机矢量控...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
A相故
济南大学硕士学位论文Clark变换位置检测和速度计算逆变器PMSMSVPWMPIPIPIPark变换*n+-+-n*0di=di+-qqiβaibici-1ParkiαqiududuαuβUDC图2.8故障电机系统模型仿真框图系统仿真结果如图2.9到图2.12所示。0.20.250.30.350.40.450.5时间/s-50050电流/AA相电流B相电流C相电流图2.9A相断相下的三相定子电流0.20.250.30.350.40.450.5时间/s-40-2002040电流/A直轴电流交轴电流图2.10A相断相下的交轴和直轴电流21
济南大学硕士学位论文表3.1A相故障时三相四开关容错控制下的电压矢量表SBSCuANuBNuCNuαuβ003DCU6DCU6DCU3DCU00102DCU2DCU033DCU1002DCU2DCU033DCU113DCU6DCU6DCU3DCU0利用表3.1画出A相故障发生后，在两相静止坐标系下的空间电压矢量图，如图3.3所示。αβU2(10)U3(11)U1(01)U0(00)Uout图3.3三相四开关拓扑矢量图利用相同的方法可以分别推导出在B、C相发生故障时三相四开关容错拓扑的相电压和两相静止坐标系的电压，进而得到B、C故障下的电压矢量图，如图3.4所示。U0(00)U1(01)U2(10)U4(11)T1T2UmaxUminαβU1(00)U2(10)U1(01)U0(11)T1T2UmaxUminαβ1)B相开路故障2)C相开路故障图3.4B、C相断桥臂断开时的三相四开关电压矢量图27
【参考文献】：
期刊论文
[1]永磁同步电机矢量控制系统仿真实验设计[J]. 周晓华,蓝会立,王晨,张银,杨叙,廖凤依,吴国强. 实验技术与管理. 2020(01)
[2]基于谐振控制器的谐波削极型永磁同步电机转矩脉动抑制策略[J]. 夏薇,王凯,张建亚,刘东. 中国电机工程学报. 2019(18)
[3]逆变器开关管故障诊断方法综述[J]. 王霞霞,陈超波,高嵩. 计算机测量与控制. 2019(08)
[4]基于零序电流积分的单相接地故障定位方法[J]. 闫丽梅,张琰骏,徐建军,杨帆. 自动化仪表. 2019(08)
[5]基于四桥臂拓扑的永磁同步电机断相容错控制策略[J]. 孟云平,周新秀,李红,崔业兵. 电工技术学报. 2019(15)
[6]三相电机故障诊断及容错控制研究[J]. 纪合忠,张燕红. 山东工业技术. 2019(10)
[7]PMSM三相不对称转矩脉动抑制控制策略[J]. 王灿,王中华,王冬雪,李猛,房文静. 科技创新与应用. 2019(10)
[8]基于滑模变结构的永磁同步电机直接转矩控制研究综述[J]. 陈芬,王敏. 电气自动化. 2019(02)
[9]多相电机容错控制及其关键技术综述[J]. 陶涛,赵文祥,程明,王政. 中国电机工程学报. 2019(02)
[10]三相永磁同步电机断相容错控制[J]. 方敏,周新秀,刘刚. 电工技术学报. 2018(13)
博士论文
[1]双三相永磁同步电机高性能调速系统及容错运行研究[D]. 王海兵.浙江大学 2017
硕士论文
[1]基于自抗扰控制器的PMSM模型预测直接转矩控制策略研究[D]. 刘一栋.西安理工大学 2019
[2]电动汽车分数槽永磁同步磁阻电机设计[D]. 年恒震.沈阳工业大学 2019
[3]基于三相四桥臂永磁同步电机容错控制系统的研究[D]. 吕伟强.哈尔滨理工大学 2019
[4]基于自抗扰控制技术的永磁同步电机控制器的研究[D]. 许晓波.哈尔滨理工大学 2019
[5]永磁同步电机故障容错控制[D]. 王广.济南大学 2018
[6]永磁电机驱动系统传感器故障诊断与容错控制[D]. 王国鑫.哈尔滨工业大学 2018
[7]永磁同步电机调速系统及其故障诊断研究[D]. 孙铭阳.哈尔滨工程大学 2018
[8]表贴式永磁同步电机转矩脉动抑制研究[D]. 黄志鹏.浙江工业大学 2017
[9]基于自抗扰技术的永磁同步电机直接转矩模糊控制[D]. 张露.大连交通大学 2017
[10]基于三相容错逆变器的PMSM控制器设计与实现[D]. 李天畅.济南大学 2017
本文编号：3068105
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
A相故
济南大学硕士学位论文Clark变换位置检测和速度计算逆变器PMSMSVPWMPIPIPIPark变换*n+-+-n*0di=di+-qqiβaibici-1ParkiαqiududuαuβUDC图2.8故障电机系统模型仿真框图系统仿真结果如图2.9到图2.12所示。0.20.250.30.350.40.450.5时间/s-50050电流/AA相电流B相电流C相电流图2.9A相断相下的三相定子电流0.20.250.30.350.40.450.5时间/s-40-2002040电流/A直轴电流交轴电流图2.10A相断相下的交轴和直轴电流21
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【参考文献】：
期刊论文
[1]永磁同步电机矢量控制系统仿真实验设计[J]. 周晓华,蓝会立,王晨,张银,杨叙,廖凤依,吴国强. 实验技术与管理. 2020(01)
[2]基于谐振控制器的谐波削极型永磁同步电机转矩脉动抑制策略[J]. 夏薇,王凯,张建亚,刘东. 中国电机工程学报. 2019(18)
[3]逆变器开关管故障诊断方法综述[J]. 王霞霞,陈超波,高嵩. 计算机测量与控制. 2019(08)
[4]基于零序电流积分的单相接地故障定位方法[J]. 闫丽梅,张琰骏,徐建军,杨帆. 自动化仪表. 2019(08)
[5]基于四桥臂拓扑的永磁同步电机断相容错控制策略[J]. 孟云平,周新秀,李红,崔业兵. 电工技术学报. 2019(15)
[6]三相电机故障诊断及容错控制研究[J]. 纪合忠,张燕红. 山东工业技术. 2019(10)
[7]PMSM三相不对称转矩脉动抑制控制策略[J]. 王灿,王中华,王冬雪,李猛,房文静. 科技创新与应用. 2019(10)
[8]基于滑模变结构的永磁同步电机直接转矩控制研究综述[J]. 陈芬,王敏. 电气自动化. 2019(02)
[9]多相电机容错控制及其关键技术综述[J]. 陶涛,赵文祥,程明,王政. 中国电机工程学报. 2019(02)
[10]三相永磁同步电机断相容错控制[J]. 方敏,周新秀,刘刚. 电工技术学报. 2018(13)
博士论文
[1]双三相永磁同步电机高性能调速系统及容错运行研究[D]. 王海兵.浙江大学 2017
硕士论文
[1]基于自抗扰控制器的PMSM模型预测直接转矩控制策略研究[D]. 刘一栋.西安理工大学 2019
[2]电动汽车分数槽永磁同步磁阻电机设计[D]. 年恒震.沈阳工业大学 2019
[3]基于三相四桥臂永磁同步电机容错控制系统的研究[D]. 吕伟强.哈尔滨理工大学 2019
[4]基于自抗扰控制技术的永磁同步电机控制器的研究[D]. 许晓波.哈尔滨理工大学 2019
[5]永磁同步电机故障容错控制[D]. 王广.济南大学 2018
[6]永磁电机驱动系统传感器故障诊断与容错控制[D]. 王国鑫.哈尔滨工业大学 2018
[7]永磁同步电机调速系统及其故障诊断研究[D]. 孙铭阳.哈尔滨工程大学 2018
[8]表贴式永磁同步电机转矩脉动抑制研究[D]. 黄志鹏.浙江工业大学 2017
[9]基于自抗扰技术的永磁同步电机直接转矩模糊控制[D]. 张露.大连交通大学 2017
[10]基于三相容错逆变器的PMSM控制器设计与实现[D]. 李天畅.济南大学 2017
本文编号：3068105
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