刘昕彤, 王红艳, 张冬梅, 马文华, 刘 雅, 杨梅双

(河北水利电力学院,河北 沧州 061001)

无刷直流电机在转子偏心故障时的容错控制研究

刘昕彤, 王红艳, 张冬梅, 马文华, 刘 雅, 杨梅双

(河北水利电力学院,河北 沧州 061001)

在一些工业场合，无刷直流电机需要在转子偏心故障的情形下保持运行状态，而传统的控制策略无法有效地实现容错运行。针对这个问题，提出了一种无刷直流电机在转子偏心时的故障容错控制策略。分析了在传统无刷直流电机控制方法中，每相定子电流参考在波形上是一致的，仅存在一定的相位延迟，而没有考虑电机偏心后导致的反电动势和相电感变化，因此电机偏心将导致未知的转矩脉动。新型控制策略在传统控制策略的基础上采用了在线估计方法，获取了相电感和反电动势的值，从而控制器设置定子电流参考时包含了对偏心故障的考虑和相关运算，从而使电机能够降低转矩脉动，具备一定的故障容错运行能力。最后通过对比试验的方法对新型控制策略进行了试验验证。

无刷直流电机； 反电动势估计； 相电感估计； 转子偏心； 转矩脉动

0 引 言

无刷直流电机(Brushless DC Motor,BLDCM)目前在许多工业领域，包括自动控制、航空、医药器械等领域得到了广泛的应用[1-2]。其具有很多优点，诸如使用寿命长，更好的速度与转矩特性，动态响应快，效率高，运行噪声低，转速范围高等[3-8]。但在一些应用场合，对BLDCM的连续运行有较高的要求，因此对BLDCM运行时的故障诊断，包括容错运行控制是至关重要的。……