電機(jī)控制系統(tǒng)的故障診斷與容錯策略
電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)故障可分為硬性故障和軟性故障,前者主要集中在電機(jī)本體上,如定子繞組短路、斷路、絕緣老化、軸承磨損以及轉(zhuǎn)子偏心等不可恢復(fù)的故障;后者是指可恢復(fù)的故障,可通過軟件的調(diào)節(jié)消除,主要發(fā)生在電機(jī)控制器上,如過壓、過流、過溫故障等。對硬性故障進(jìn)行故障信息采集和診斷,對軟性故障進(jìn)行必要的容錯,防止系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展成為硬性不可恢復(fù)故障。圖1 是電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)故障診斷總體框圖,通過電壓、電流和溫度的信息判斷系統(tǒng)故障原因,進(jìn)而采取相應(yīng)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(jī)驅(qū)動系統(tǒng)診斷總體框圖
圖2 系統(tǒng)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(jī)位置傳感器,也可采用控制策略切換對其故障進(jìn)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(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。車用電機(jī)系統(tǒng)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(hù)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(jī)系統(tǒng)功率輸出的方法。難點在于如何保證系統(tǒng)安全的前提下,盡可能滿足整車性能需求??刂品桨缚驁D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(xiàn)不一且技術(shù)相對不成熟的大系統(tǒng),再加上其運行環(huán)境的多變性,故障產(chǎn)生原因較為復(fù)雜。將電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)故障分為了硬性故障和軟性故障,并提出對軟性故障進(jìn)行容錯的思想。