pmsm矢量控制系统电压源型逆变器的故障诊断研究

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1、？：：ＴＭ４６４公中图分类号密级开ＵＤＣ：本校编号：讀州Ｍ乂＃’Ｃ硕±学位论文论文题目：ＰＭＳＭ矢量控制系统电压源型逆变器的故障诊断研究■研究生姓名：张雜装学号：（１…０４１９学校指导教师姓名：职称聲青等：教授申请学位等级；王学硕壬学位专业；电力电子与电力传动论文提交日期：２０１６．６．１７论义答辩日期：２０１６．６．５委独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研

2、究成，果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州立通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献巧己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：卡ｆｔ签字日期：並年６月ｎ日ｇｆ学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使巧学位论文的规定。特授权兰州交通大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采巧影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇

3、编供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）签学位论文作者签名：张李隹ｆ导师签名：字日期：龙年＾月ｎ日签字日期：处化年月／７日硕士学位论文PMSM矢量控制系统电压源型逆变器的故障诊断研究ResearchonFaultDiagnosisofVoltageSourceInverterforPermanentMagnetSynchronousMotorSystemBasedonVectorControl作者姓名：张雅琴学科、专业：电力

4、电子与电力传动研究方向：逆变器故障诊断学号：02130419指导教师：滕青芳完成日期：2016.4.25兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要PMSM(PermanentMagnetSynchronousMotor,永磁同步电机)因构造简单、体积小、转矩惯量比大、功率密度高、效率高、低损耗等诸多优点而被变频调速领域广泛应用。逆变器是PMSM驱动系统组成中的重要部件之一，对PMSM驱动系统的正常运行起着重要作用，而统计表明：逆变器功率管开路、短路故障占整个变频调速系

5、统的82.5%。逆变器一旦发生故障，将造成系统停机或者巨大的经济损失，甚至危及到人生安全，因此对其进行故障诊断具有重要意义。逆变器故障主要有短路故障和开路故障两种，短路故障因发生时间极短，难以被诊断，一般在硬件上采取措施将其转化为开路故障，所以逆变器故障诊断主要是诊断逆变器开路故障。本文针对逆变器任意单管与双管IGBT开路故障的诊断做了相应的研究，主要内容为：(1)利用矢量控制方法，设计PMSM矢量控制系统。结合MLD(MixedLogicDynamic,混合逻辑动态)思想，设计基于MLD的PMSM矢量控制系统。基

6、于MLD的PMSM矢量控制系统可以达到和PMSM矢量控制系统一样的效果并进行了仿真实验验证。将逆变器故障状态下基于MLD的PMSM矢量控制系统进行理论分析并通过仿真实验验证了与理论分析的一致性，为后续故障诊断奠定基础。(2)基于MLD思想，设计正常逆变器驱动PMSM系统的健康状态观测器，并将健康状态观测器与逆变器驱动PMSM实际系统对比分析可知，健康状态观测器可以重构正常逆变器驱动PMSM的三相电流，通过仿真实验验证了所设计健康状态观测器的正确性。(3)分析推导逆变器任意单管和双管开路故障(21种)情况下的三相电流

7、残差特征表达式、判断故障特征所在区间并通过仿真实验得到三相电流残差阈值，结合电流残差阈值与故障特征表达式在基于MLD的PMSM矢量控制系统中诊断逆变器开路故障，该方法可以准确定位逆变器任意单管及双管IGBT开路故障,在电机转速突变与突加负载时不会造成误诊断且诊断时间不会超过一个基波周期，通过仿真实验验证了所设计逆变器故障诊断方法的正确性与可行性。关键词：永磁同步电机；逆变器；开路故障；电流残差；故障诊断论文类型：应用基础研究-I-PMSM矢量控制系统电压源型逆变器的故障诊断研究AbstractPermanentMa

8、gnetSynchronousMotor(PMSM)hasbeenwidelyappliedinthespeedcontrolsystemfieldsbecauseofitsmanyadvantagessuchassimplestructure,smallsize,largetorqueinertiaratio,highpowerdensity,highef