變頻器的傳感器故障診斷與容錯控制.pdf

1、感應(yīng)電機具有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價格便宜等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)調(diào)速系統(tǒng)中，特別是高性能矢量控制在感應(yīng)電機中的應(yīng)用使感應(yīng)電機更具明顯優(yōu)勢。感應(yīng)電機的矢量控制通常需要變頻器，由于變頻器體積小、效率高可以實現(xiàn)大范圍的平滑調(diào)速，變頻器在工業(yè)傳動領(lǐng)域得到了越來越廣泛地應(yīng)用。但是，變頻器也會像其它的電力電子器件一樣，由于精密器件的老化、異常工況或者誤操作等原因發(fā)生故障，在某些特殊情況下，如航空航海等軍事領(lǐng)域、發(fā)電廠、煉鋼廠等工業(yè)中，若其中的變

2、頻器突然發(fā)生故障將導(dǎo)致重大經(jīng)濟損失，甚至造成人身傷亡，后果不堪設(shè)想，因此變頻器故障后能否快速診斷出故障并且繼續(xù)安全容錯運行，成為衡量變頻器性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一。變頻器的矢量控制模式需要用到電流傳感器和速度傳感器，傳感器是一種精密的器件，很容易受到外界影響發(fā)生故障。為了增強變頻器的可靠性，本文對變頻器的傳感器故障診斷與容錯控制進行了研究。
　　首先，通過與龍貝格觀測器的類比引出電流觀測器，然后從理論角度證明電流觀測器的穩(wěn)定性并給出

3、電流觀測器參數(shù)設(shè)計的詳細推導(dǎo)過程?；谶@種電流觀測器提出單個相電流傳感器矢量控制方法。通過仿真和實驗驗證了電流觀測器的可行性，準(zhǔn)確性和可靠性。
　　其次，通過分析感應(yīng)電機T型等效電路推導(dǎo)出第一個電流傳感器故障的診斷原理。然后用兩種不同的分析方法推導(dǎo)出第二個電流傳感器發(fā)生故障時變量的變化特征。根據(jù)電流觀測器自身的特點，提出單個相電流傳感器矢量控制下的速度傳感器故障的診斷方法，根據(jù)龍貝格觀測器的輸入特點提出速度傳感器故障后的容錯控制方