刘美灵，陈汉玉

（1.浙江交通职业技术学院汽车学院，浙江 杭州 311112；2.武汉理工大学能源与动力工程学院，湖北 武汉 430063）

永磁同步电机（permanent magnet synchronous machine，PMSM）因为具有功率密度高和可靠性高等优点，在工业场合得到了广泛应用[1-3]。PMSM驱动系统目前是电动汽车、自动控制伺服系统、智能制造装置和家用电器等应用中实现高效机电能量转换的核心设备之一[4-5]。因此，交流电机驱动系统的可靠运行对上述系统至关重要，同时，故障诊断算法和容错控制相关研究也成为了一个热点[6-7]。

由于机械冲击振动、热冲击或端子未牢靠固定，PMSM驱动系统可能会发生单相开路故障（single-phase open-circuit fault，SPOCF）。通常，PMSM驱动系统采用磁场定向控制技术设计控制器，因为该技术成熟，且具有结构简单、稳态性能优良和开关频率固定的优点[8-9]。SPOCF将引起磁场定向控制器产生不希望的系统行为，故对SPOCF诊断方案开展研究具有重要意义。目前主流的SPOCF诊断方案可分为均方根计算法[10-12]、频域分析法[12-13]和 αβ 电流分析法[14]，但以上均属于耗时较大的算法，检测时间将超过1个电周期（基波电流周期）。因此，本文设计了一种基于瞬时电流特性分析的SPOCF检测方案，可在1个电周期内检测出故障。新方案不同于基于均方根电流的传统方案，后者需要非常大的存储器来对均方根进行计算。新方案基于电流瞬时值实现检测，无需大规模存储器来存储电流数据，不存在数据累积问题。最后，基于PMSM驱动试验平台开展了试验研究，试验结果验证了新方案的有效性。……