電機控制系統的故障診斷與容錯策略

電機驅動系統故障可分為硬性故障和軟性故障，前者主要集中在電機本體上，如定子繞組短路、斷路、絕緣老化、軸承磨損以及轉子偏心等不可恢復的故障；后者是指可恢復的故障，可通過軟件的調節(jié)消除，主要發(fā)生在電機控制器上，如過壓、過流、過溫故障等。對硬性故障進行故障信息采集和診斷，對軟性故障進行必要的容錯，防止系統進一步發(fā)展成為硬性不可恢復故障。圖1 是電機驅動系統故障診斷總體框圖，通過電壓、電流和溫度的信息判斷系統故障原因，進而采取相應的控制手段，而故障診斷容錯模塊框圖如圖2所示

圖1 電機驅動系統診斷總體框圖

圖2 系統故障診斷容錯破壞

對于某些硬性故障，如電流傳感器故障，或電機位置傳感器，也可采用控制策略切換對其故障進行容錯。如電流傳感器故障，可將控制切換為開環(huán)V/F 控制，這種控制不需要采集電流，但需要一些電流信息對系統進行保護。車用電機系統有4 個電流傳感器（1 個直流的，3 個交流的，1 個損壞）可以用狀態(tài)正常的傳感器做保護判斷?？刂品桨盖袚Q框圖如圖3 所示

圖3 位置傳感器故障容錯框圖

而對于某些軟性故障，如過壓、過流和過溫，可采用限制電機系統功率輸出的方法。難點在于如何保證系統安全的前提下，盡可能滿足整車性能需求。控制方案框圖如圖4所示

圖4 軟性故障容錯框圖

電動汽車是一個零部件多、故障形式多樣、表現不一且技術相對不成熟的大系統，再加上其運行環(huán)境的多變性，故障產生原因較為復雜。將電動汽車電驅動系統故障分為了硬性故障和軟性故障，并提出對軟性故障進行容錯的思想。