[发明专利]一种开绕组三相电机容错系统及其控制方法

说明书

一种开绕组三相电机容错系统及其控制方法，容错系统包括星型绕组公共连接点打开的开绕组电机，电流输入端a、b、c与电流输出端x、y、z分别连接逆变器工作桥臂Bra、Brb、Brc、Brz、Bry、Brx；逆变器工作桥臂Bra、Brb、Brc与并联的逆变器容错桥臂Bf1组成逆变器I，逆变器工作桥臂Brz、Bry、Brx与并联的逆变器容桥臂Bf2组成逆变器II，本发明采用双全桥逆变器并辅助两个逆变器容错桥臂，在逆变器开关故障时能够快速移除故障点，甚至在多故障点发生的情况下改变系统拓扑结构，使得系统仍然能够持续安全可靠的运行，有效保证了生产过程的持续可靠运行。本发明具有很强的通用性，适用于多种类型电机。

技术领域

本发明涉及电力电子技术，具体涉及一种开绕组三相电机容错系统及其控制方法。

背景技术

容错技术一般是指系统在常见故障下的可持续控制技术，即当处于工作状态的系统中一个或若干个关键部分发生故障时，系统可以通过自动检测和诊断，并采取容错措施保证系统继续维持规定功能或保持其功能工作在允许范围内的技术。由于电机作为一个强耦合、非线性控制对象，在长期工作中，其驱动系统也是一个故障多发的复杂非线性系统。因此，对于电机容错控制技术的研究具有很大的经济效益和良好的应用背景。

目前常见的容错技术主要有：硬件容错技术、功能容错技术、软件容错技术、鲁棒容错技术和重构容错控制技术等。其中重构容错技术是近年来研究的一个热点。

近年来随着工业生产的快速发展，控制系统在结构和功能上日益复杂，其故障也呈现多样性的特点。控制系统的可靠性和稳定性要求日趋提高。重构容错技术主要的核心是：利用故障检测和诊断机构，可以对实时工作系统进行不间断的故障检测和估计，由故障诊断机构根据检测和估计信号诊断故障原因，再利用设计的容错控制策略动态地重新构造控制器。这样系统在新的控制器下仍然保证一定的系统功能和控制效果。

重构容错系统一般包括：故障检测和诊断、故障决策和重构控制几个部分。其中重构控制是重点。一般来说，对于电机驱动系统，仅仅是个别开关或传感器故障的情况下，系统并不一定会完全失效，这主要是因为系统各个机构的控制功能和不同的检测信号之间存在差异，可以通过利用其它机构和传感器来进行弥补。这样就可以通过系统重构的方式重新改变系统，在一定程度上使系统的稳定性和功能性需求仍可以得到满足。

故而，需要在传统电机的基础上开发一种具有重构容错能力的电机驱动系统。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种开绕组三相电机容错系统及其控制方法，保证开绕组电机驱动系统在逆变器发生故障时具有持续稳定工作的能力。