BLDCM霍尔传感器故障诊断与容错控制*
2021-03-12刘细平
电机与控制应用 2021年2期
王 凯,刘细平,张 云,陈 苗
(江西理工大学 电气工程与自动化学院,江西 赣州 341000)
0 引 言
无刷直流电机(BLDCM)具有效率高、体积小、机械结构简单等优点,已逐渐成为电机调速领域的热门研究对象。通常,电机转子位置和转速多采用光电编码器、旋转变压器、磁编码器等进行采集,但因体积较大,硬件成本高及接口线路复杂等因素制约了其在低成本驱动领域的发展。BLDCM中使用成本较低及体积较小的霍尔传感器作为位置检测元件在一定程度可解决此问题,但其在恶劣情况下易受到损坏。因此,为了提高BLDCM驱动系统的安全及可靠性,开展霍尔传感器故障诊断及其容错控制的研究具有十分重要的意义。
许多专家学者针对霍尔传感器故障诊断和容错控制的方法进行了深入的研究。文献[1]通过比较相邻2个霍尔换相区的时间段来实现霍尔传感器的故障诊断,但其在诊断时需等到后一轮霍尔换相产生才能进行,故障诊断效率较低。而在容错控制时,则利用正常霍尔传感器换相时间间隔替换故障时间间隔,其主要取决于上一轮换相时间,导致容错控制出现滞后。文献[2]提出基于线电压频谱分析进行诊断的方法,但复杂的离散傅里叶变换计算,影响故障诊断效率和容错控制效果。文献[3]通过对比反电动势观测器与霍尔传感器估算的转子位置来判断当前霍尔传感器故障情况,并进行容错控制,但系统复杂和成本较高,且霍尔传感器位置估算易受机械安装偏差的影响,导致对比差值过大而使故障诊断失效。……
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