本實(shí)用新型涉及電機(jī)控制技術(shù)的領(lǐng)域，尤其涉及一種基于三相四橋臂的雙繞組永磁容錯(cuò)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著航空航天領(lǐng)域的快速發(fā)展，多電飛機(jī)因其體積小、重量輕、效率高、可靠性高等諸多方面的優(yōu)點(diǎn)，逐漸取代飛機(jī)上現(xiàn)有的液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)，在該領(lǐng)域備受青睞。已經(jīng)問世的多電飛機(jī)包括波音公司的B787、空中客車的A380等，從已有的研究來看，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于多電飛機(jī)來說至關(guān)重要，而其中電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的容錯(cuò)能力及可靠性直接關(guān)系到發(fā)生故障后系統(tǒng)是否能夠繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

目前，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障類型主要包含電機(jī)繞組開路故障、電機(jī)繞組短路故障、主功率管開路故障、主功率管短路故障等。為了解決上述故障發(fā)生后電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行的問題，一些具備容錯(cuò)能力的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相繼被提出，包括多余度電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、多相永磁容錯(cuò)電機(jī)H橋驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)雙三相驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等。

對(duì)于多余度電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來說，通過重復(fù)配置資源、增加系統(tǒng)冗余來提高系統(tǒng)的可靠性，當(dāng)一套控制器或者一套電機(jī)繞組出現(xiàn)故障時(shí)，都將該主功率驅(qū)動(dòng)裝置切除，采用剩余的一套主功率驅(qū)動(dòng)裝置繼續(xù)工作，有效解決了發(fā)生開路故障后電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)繼續(xù)穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的難題；然而該系統(tǒng)常常采用分布式繞組的電機(jī)，當(dāng)發(fā)生繞組短路故障后無法抑制短路電流，故障相短路電流通過磁場(chǎng)耦合到無故障相，最終將導(dǎo)致無法正常工作。

開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是一種具有特殊的雙凸極結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速范圍寬、調(diào)速性能優(yōu)越、具有強(qiáng)的容錯(cuò)能力；然而該系統(tǒng)相對(duì)于正弦波永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)矩紋波大、運(yùn)行效率低、功率密度低等缺點(diǎn)。

多相永磁容錯(cuò)電機(jī)H橋驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用的永磁容錯(cuò)電機(jī)電樞繞組采用單層隔齒繞制方式，除了具有一般永磁同步電機(jī)體積小、功率高、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小等特點(diǎn)外，還具有物理隔離、熱隔離、磁隔離、電氣隔離等優(yōu)點(diǎn)，可有效抑制短路電流，且該系統(tǒng)采用多個(gè)(和多相電機(jī)相數(shù)一致)H橋逆變器，一個(gè)逆變器只和多相永磁容錯(cuò)電機(jī)一相定子繞組相連，一旦一個(gè)H橋逆變器或者一相繞組出現(xiàn)故障時(shí)立即被切除，不會(huì)影響到其他H橋逆變器和其他相定子繞組；但相對(duì)于多余度電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，多相永磁容錯(cuò)電機(jī)H橋驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需要增加一倍的功率開關(guān)管以及數(shù)倍(和多相電機(jī)相數(shù)一致)的電源系統(tǒng)，且控制復(fù)雜。

雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)雙三相驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用兩套獨(dú)立的三相半橋逆變器驅(qū)動(dòng)具有兩套相互獨(dú)立繞組的永磁容錯(cuò)電機(jī)，該系統(tǒng)兼具多余度電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和多相永磁容錯(cuò)電機(jī)H橋驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，不論對(duì)于開路還是短路故障，均具有強(qiáng)的容錯(cuò)能力，該系統(tǒng)相對(duì)于多相永磁容錯(cuò)電機(jī)H橋驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功率管數(shù)量以及直流母線電源系統(tǒng)數(shù)量都急劇減少且控制簡(jiǎn)單；然而該系統(tǒng)控制思想是當(dāng)一套繞組發(fā)生開路或者短路故障后將其整套切除，由無故障的一套繞組獨(dú)立運(yùn)行，電機(jī)帶載能力僅為無故障時(shí)的50％，存在著故障后系統(tǒng)利用率不夠高的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述背景技術(shù)的不足，提供一種基于三相四橋臂的雙繞組永磁容錯(cuò)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使系統(tǒng)容錯(cuò)能力強(qiáng)、容錯(cuò)運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)利用率高、功率開關(guān)管數(shù)量少、供電電源少、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、運(yùn)行效率高且控制簡(jiǎn)單。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

基于三相四橋臂的雙繞組永磁容錯(cuò)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)、第一控制電路、第二控制電路、直流母線、電解電容和橋臂電路；

所述雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)的轉(zhuǎn)子采用表貼式瓦狀永磁體結(jié)構(gòu)，定子中包含兩套相互獨(dú)立的且均勻分布的三相繞組A、B、C和X、Y、Z；

所述兩套三相繞組的空間相差60度電角度，均采用電樞繞組集中式隔齒繞制方式；

所述第一控制電路包含第一至第六功率管以及第一至第三橋臂直通熔斷器，其中，所述第一功率管、第三功率管、第五功率管的一端分別和三相繞組A、B、C對(duì)應(yīng)相連，另一端均和直流母線的正極相連；所述第二功率管、第四功率管、第六功率管的一端分別和三相繞組A、B、C對(duì)應(yīng)相連，另一端分別和第一至第三橋臂直通熔斷器的一端相連；所述第一至第三橋臂直通熔斷器的另一端均和直流母線的負(fù)極相連；

所述第二控制電路包含第七至第十二功率管以及第四至第六橋臂直通熔斷器，其中，所述第七功率管、第九功率管、第十一功率管的一端分別和三相繞組X、Y、Z對(duì)應(yīng)相連，另一端均和直流母線的正極相連；所述第八功率管、第十功率管、第十二功率管的一端分別和三相繞組X、Y、Z對(duì)應(yīng)相連，另一端分別和第四至第六直通熔斷器的一端相連；所述第四至第六直通熔斷器的另一端均和直流母線的負(fù)極相連；

所述橋臂電路包含第十三至第十四功率管、第一至第二開關(guān)管、第七橋臂直通熔斷器和中性線電感，其中，所述中性線電感的一端分別和第一開關(guān)管的一端、第二開關(guān)管的一端相連，另一端分別和第十三功率管的一端、第十四功率管的一端相連；所述第一開關(guān)管的另一端和三相繞組A、B、C的中性點(diǎn)相連；所述第二開關(guān)管的另一端和三相繞組X、Y、Z的中性點(diǎn)相連；所述第十三功率管的另一端和直流母線的正極相連；所述第十四功率管的另一端通過所述第七橋臂直通熔斷器和直流母線的負(fù)極相連；

所述電解電容一端和直流母線的正極相連，另一端和直流母線的負(fù)極相連。

本實(shí)用新型還公開了一種該基于三相四橋臂的雙繞組永磁容錯(cuò)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制方法，包含以下步驟：

步驟1)，分別采集雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)繞組中三相繞組A、B、C的電流i_A、i_B、i_C和三相繞組X、Y、Z的電流i_X、i_Y、i_Z，以及采集轉(zhuǎn)子位置角θ_r，并對(duì)轉(zhuǎn)子位置角求微分得轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度ω_r；

步驟2)，通過各相電流診斷器和故障診斷器進(jìn)行電機(jī)繞組開路故障和電機(jī)繞組短路故障診斷，并根據(jù)故障診斷結(jié)果控制接通或關(guān)斷第一至第二開關(guān)管以及隔離相應(yīng)的故障相功率管：

步驟2.1)，當(dāng)無故障運(yùn)行時(shí)，控制第一開關(guān)管和第二開關(guān)管都關(guān)斷；

步驟2.2)，當(dāng)A、B、C繞組任意一相發(fā)生開路故障時(shí)，控制第一開關(guān)管接通、第二開關(guān)管關(guān)斷；

步驟2.3)，當(dāng)X、Y、Z繞組任意一相發(fā)生開路故障時(shí)，控制第一開關(guān)管關(guān)斷、第二開關(guān)管接通；

步驟2.4)，當(dāng)A相繞組發(fā)生短路故障時(shí)，控制第一開關(guān)管接通、第二開關(guān)管關(guān)斷，并關(guān)斷第一至第二功率管；

步驟2.5)，當(dāng)X相繞組發(fā)生短路故障時(shí)，控制第一開關(guān)管關(guān)斷、第二開關(guān)管接通，并關(guān)斷第七至第八功率管；

步驟2.6)，當(dāng)A相繞組和C相繞組發(fā)生開路或者短路故障時(shí)，控制第一開關(guān)管和第二開關(guān)管同時(shí)接通，并關(guān)斷第一、第二、第五、第六功率管；

步驟2.7)，當(dāng)A相繞組和X相繞組發(fā)生開路或者短路故障時(shí)，控制第一開關(guān)管和第二開關(guān)管同時(shí)接通，并將第一、第二、第七、第八功率管關(guān)斷；

步驟2.8)，當(dāng)A、B相繞組和Y相繞組同時(shí)發(fā)生開路或者短路故障時(shí)，控制第一開關(guān)管和第二開關(guān)管同時(shí)接通，并將第一至第四、第九至第十功率管關(guān)斷；

步驟2.9)，當(dāng)A、B相繞組和X、Y相繞組同時(shí)發(fā)生開路或者短路故障時(shí)，控制第一開關(guān)管和第二開關(guān)管同時(shí)接通，并將第一至第四、第七至第十功率管關(guān)斷；

步驟3)，通過坐標(biāo)變換分別按照下式將采集到的電流i_A、i_B、i_C和i_X、i_Y、i_Z變換至d-q坐標(biāo)系下，得到對(duì)應(yīng)的d-q軸電流實(shí)際值i_d1、i_q1和i_d2、i_q2；

步驟4)，d軸電流i_d1、i_d2給定值為零，速度調(diào)節(jié)器輸出作為q軸電流i_q1、i_q2的給定值；

步驟5)，將d-q軸電流給定值減去采集到的實(shí)際值，并經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器對(duì)應(yīng)輸出旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的定子電壓給定值

步驟6)，將經(jīng)坐標(biāo)變換至靜止坐標(biāo)系，得到

步驟7)，將送入SVPWM環(huán)節(jié)后輸出電壓矢量施加于第一控制電路和第二控制電路上。

作為本實(shí)用新型基于三相四橋臂的雙繞組永磁容錯(cuò)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制方法進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述步驟2)中采用各相電流診斷器和故障診斷器進(jìn)行電機(jī)繞組開路故障診斷方法的具體步驟為：

步驟A)，通過各相電流診斷器，將采集到的電流i_A、i_B、i_C、i_X、i_Y、i_Z按照下式計(jì)算各相電流故障診斷值，

其中，為各相電流的故障診斷值，g＝A、B、C、X、Y、Z，T_S為采樣周期，m為采樣周期數(shù)，t₁、t₂分別為采集時(shí)間的起始點(diǎn)；

步驟B)，通過故障診斷器將處理得到的各相電流診斷值分別代入開路故障診斷方程，運(yùn)算處理得到各相繞組是否發(fā)生開路故障的表示值，所述開路故障診斷方程為：

其中，D_g＝0表示g相繞組是正常的，D_g＝1表示g相繞組發(fā)生了開路故障，繞組開路相電流診斷標(biāo)準(zhǔn)值I₀設(shè)定為額定電流I_N的3％；

步驟C)，將處理得到的各相繞組是否開路的表示值分別代入故障處理器的開路故障處理方程，得到開路故障態(tài)時(shí)是否要采用橋臂電路的表示值，其開路故障處理方程為：

其中，W₁＝0表示不需要采用橋臂電路，W₁＝1表示需要采用橋臂電路。

作為本實(shí)用新型基于三相四橋臂的雙繞組永磁容錯(cuò)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制方法進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述步驟2)中采用各相電流診斷器和故障診斷器進(jìn)行電機(jī)繞組短路故障診斷方法的具體步驟為：

步驟a)，計(jì)算電壓比值K，其計(jì)算表達(dá)式為：

其中，U₀為電機(jī)繞組中性點(diǎn)到電源地之間的電壓，U_dc為直流母線電壓；

步驟b)，將處理得到的電壓比值代入第一短路故障診斷方程，運(yùn)算處理得到各相繞組是否發(fā)生短路故障的表示值M₁，第一短路故障診斷方程為：

其中，M₁＝1表示該相可能發(fā)生短路故障，M₁＝0表示該相未發(fā)生短路故障；

步驟c)，將各相電流的故障診斷值代入第二短路故障診斷方程，運(yùn)算處理得到各相繞組是否發(fā)生短路故障的表示值M₂，第二短路故障診斷方程為：

其中，M₂＝1表示該相可能發(fā)生短路故障，M₂＝0表示該相未發(fā)生短路故障；

步驟d)，將M₁、M₂代入故障處理器中的短路故障處理方程，得到短路故障態(tài)時(shí)是否要采用橋臂電路的表示值，所述短路故障處理方程為：

其中，W₂＝0表示不需要采用橋臂電路；W₂＝1表示需要采用橋臂電路，且應(yīng)強(qiáng)制關(guān)斷短路故障相上下橋臂開關(guān)管。

本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

1.本實(shí)用新型提供了一種基于三相四橋臂的雙繞組永磁容錯(cuò)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其采用的雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)定子中包含相互獨(dú)立的、空間相差60電角度的兩套均勻分布的三相繞組，兩套繞組均采用電樞繞組集中式隔齒繞制方式，采用永磁體磁鋼離心結(jié)構(gòu)作為轉(zhuǎn)子，雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)具有磁隔離、熱隔離、物理隔離、大電抗、齒槽轉(zhuǎn)矩小等特點(diǎn)，故障情況下不會(huì)產(chǎn)生單邊磁拉力。

2.本實(shí)用新型所提供的基于三相四橋臂的雙繞組永磁容錯(cuò)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用了兩套三相全橋驅(qū)動(dòng)電路、共用直流母線以及備用的橋臂電路，相比于多余度電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提高了穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能，而較之于多相永磁容錯(cuò)電機(jī)H橋驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)減少了一半的開關(guān)管，和雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)雙三相驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比故障后系統(tǒng)利用率得到了大幅度改善。

3.本實(shí)用新型所提供的基于三相四橋臂的雙繞組永磁容錯(cuò)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制方法包含繞組開路故障檢測(cè)功能，通過實(shí)時(shí)檢測(cè)各相電流并計(jì)算各相電流診斷值，將各相電流診斷值與所設(shè)定的閥值進(jìn)行比較，能夠快速、有效地檢測(cè)到開路故障相，隨之進(jìn)行故障定位，與開路故障后的容錯(cuò)處理一起構(gòu)成了高可靠性的開路故障容錯(cuò)控制系統(tǒng)。

4.本實(shí)用新型所提供的基于三相四橋臂的雙繞組永磁容錯(cuò)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制方法包含繞組短路故障檢測(cè)功能，通過實(shí)時(shí)檢測(cè)各相電流以及電機(jī)中性點(diǎn)與電源地之間的電壓，并計(jì)算各相電流診斷值，將各相電流診斷值與所設(shè)定的閥值進(jìn)行比較，同時(shí)將檢測(cè)到的中性點(diǎn)與電源地之間的電壓也與設(shè)定的閥值進(jìn)行比較，綜合以上二者的結(jié)果，能夠快速、有效地檢測(cè)到短路故障相，隨之進(jìn)行故障定位，與短路故障后的容錯(cuò)處理一起構(gòu)成了高可靠性的短路故障容錯(cuò)控制系統(tǒng)。

本實(shí)用新型簡(jiǎn)單易行，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有可靠性高、開關(guān)管數(shù)量少、控制簡(jiǎn)單、發(fā)生故障后系統(tǒng)容錯(cuò)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適合于高可靠性及高性能要求的航空航天及軍用場(chǎng)合。

附圖說明

圖1為基于三相四橋臂的雙繞組永磁容錯(cuò)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

圖2為雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為基于三相四橋臂的雙繞組永磁容錯(cuò)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制框圖；

圖4為基于三相四橋臂的雙繞組永磁容錯(cuò)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開路故障檢測(cè)控制框圖；

圖5為基于三相四橋臂的雙繞組永磁容錯(cuò)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的短路故障檢測(cè)控制框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

如圖1所示，本實(shí)用新型公開了一種基于三相四橋臂的雙繞組永磁容錯(cuò)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)、第一控制電路、第二控制電路、直流母線、電解電容和橋臂電路。

如圖2所示，所述雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)的轉(zhuǎn)子采用表貼式瓦狀永磁體結(jié)構(gòu)，定子中包含兩套相互獨(dú)立的且均勻分布的三相繞組A、B、C和X、Y、Z。

所述兩套三相繞組的空間相差60度電角度，均采用電樞繞組集中式隔齒繞制方式。

所述雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)的轉(zhuǎn)永磁體外徑離心度為10mm。

如圖1所示，所述第一控制電路包含第一至第六功率管以及第一至第三橋臂直通熔斷器，其中，所述第一功率管、第三功率管、第五功率管的一端分別和三相繞組A、B、C對(duì)應(yīng)相連，另一端均和直流母線的正極相連；所述第二功率管、第四功率管、第六功率管的一端分別和三相繞組A、B、C對(duì)應(yīng)相連，另一端分別和第一至第三橋臂直通熔斷器的一端相連；所述第一至第三橋臂直通熔斷器的另一端均和直流母線的負(fù)極相連；

所述第二控制電路包含第七至第十二功率管以及第四至第六橋臂直通熔斷器，其中，所述第七功率管、第九功率管、第十一功率管的一端分別和三相繞組X、Y、Z對(duì)應(yīng)相連，另一端均和直流母線的正極相連；所述第八功率管、第十功率管、第十二功率管的一端分別和三相繞組X、Y、Z對(duì)應(yīng)相連，另一端分別和第四至第六直通熔斷器的一端相連；所述第四至第六直通熔斷器的另一端均和直流母線的負(fù)極相連；

所述橋臂電路包含第十三至第十四功率管、第一至第二開關(guān)管、第七橋臂直通熔斷器和中性線電感，其中，所述中性線電感的一端分別和第一開關(guān)管的一端、第二開關(guān)管的一端相連，另一端分別和第十三功率管的一端、第十四功率管的一端相連；所述第一開關(guān)管的另一端和三相繞組A、B、C的中性點(diǎn)相連；所述第二開關(guān)管的另一端和三相繞組X、Y、Z的中性點(diǎn)相連；所述第十三功率管的另一端和直流母線的正極相連；所述第十四功率管的另一端通過所述第七橋臂直通熔斷器和直流母線的負(fù)極相連；

所述電解電容一端和直流母線的正極相連，另一端和直流母線的負(fù)極相連。

如圖3所示，本實(shí)用新型還公開了一種該基于三相四橋臂的雙繞組永磁容錯(cuò)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制方法，包含以下步驟：

步驟1)，分別采集雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)繞組中三相繞組A、B、C的電流i_A、i_B、i_C和三相繞組X、Y、Z的電流i_X、i_Y、i_Z，以及采集轉(zhuǎn)子位置角θr，并對(duì)轉(zhuǎn)子位置角求微分得轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度ω_r；

步驟2)，通過各相電流診斷器和故障診斷器進(jìn)行電機(jī)繞組開路故障和電機(jī)繞組短路故障診斷，并根據(jù)故障診斷結(jié)果控制接通或關(guān)斷第一至第二開關(guān)管以及隔離相應(yīng)的故障相功率管：

步驟2.1)，當(dāng)無故障運(yùn)行時(shí)，控制第一開關(guān)管和第二開關(guān)管都關(guān)斷；

步驟2.2)，當(dāng)A、B、C繞組任意一相發(fā)生開路故障時(shí)，控制第一開關(guān)管接通、第二開關(guān)管關(guān)斷；

步驟2.3)，當(dāng)X、Y、Z繞組任意一相發(fā)生開路故障時(shí)，控制第一開關(guān)管關(guān)斷、第二開關(guān)管接通；

步驟2.4)，當(dāng)A相繞組發(fā)生短路故障時(shí)，控制第一開關(guān)管接通、第二開關(guān)管關(guān)斷，并關(guān)斷第一至第二功率管；

步驟2.5)，當(dāng)X相繞組發(fā)生短路故障時(shí)，控制第一開關(guān)管關(guān)斷、第二開關(guān)管接通，并關(guān)斷第七至第八功率管；

步驟2.6)，當(dāng)A相繞組和C相繞組發(fā)生開路或者短路故障時(shí)，控制第一開關(guān)管和第二開關(guān)管同時(shí)接通，并關(guān)斷第一、第二、第五、第六功率管；

步驟2.7)，當(dāng)A相繞組和X相繞組發(fā)生開路或者短路故障時(shí)，控制第一開關(guān)管和第二開關(guān)管同時(shí)接通，并將第一、第二、第七、第八功率管關(guān)斷；

步驟2.8)，當(dāng)A、B相繞組和Y相繞組同時(shí)發(fā)生開路或者短路故障時(shí)，控制第一開關(guān)管和第二開關(guān)管同時(shí)接通，并將第一至第四、第九至第十功率管關(guān)斷；

步驟2.9)，當(dāng)A、B相繞組和X、Y相繞組同時(shí)發(fā)生開路或者短路故障時(shí)，控制第一開關(guān)管和第二開關(guān)管同時(shí)接通，并將第一至第四、第七至第十功率管關(guān)斷；

步驟3)，通過坐標(biāo)變換分別按照下式將采集到的電流i_A、i_B、i_C和i_X、i_Y、i_Z變換至d-q坐標(biāo)系下，得到對(duì)應(yīng)的d-q軸電流實(shí)際值i_d1、i_q1和i_d2、i_q2；

步驟4)，d軸電流i_d1、i_d2給定值為零，速度調(diào)節(jié)器輸出作為q軸電流i_q1、i_q2的給定值；

步驟5)，將d-q軸電流給定值減去采集到的實(shí)際值，并經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器對(duì)應(yīng)輸出旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的定子電壓給定值

步驟6)，將經(jīng)坐標(biāo)變換至靜止坐標(biāo)系，得到

步驟7)，將送入SVPWM環(huán)節(jié)輸出電壓矢量施加于第一控制電路和第二控制電路上。

如圖4所示，所述步驟2)中采用各相電流診斷器和故障診斷器進(jìn)行電機(jī)繞組開路故障診斷方法的具體步驟為：

步驟A)，通過各相電流診斷器，將采集到的電流i_A、i_B、i_C、i_X、i_Y、i_Z按照下式計(jì)算各相電流故障診斷值，

其中，為各相電流的故障診斷值，g＝A、B、C、X、Y、Z，T_S為采樣周期，m為采樣周期數(shù)，t₁、t₂分別為采集時(shí)間的起始點(diǎn)；

步驟B)，通過故障診斷器將處理得到的各相電流診斷值分別代入開路故障診斷方程，運(yùn)算處理得到各相繞組是否發(fā)生開路故障的表示值，所述開路故障診斷方程為：

其中，D_g＝0表示g相繞組是正常的，D_g＝1表示g相繞組發(fā)生了開路故障，繞組開路相電流診斷標(biāo)準(zhǔn)值I₀設(shè)定為額定電流I_N的3％；

步驟C)，將處理得到的各相繞組是否開路的表示值分別代入故障處理器的開路故障處理方程，得到開路故障態(tài)時(shí)是否要采用橋臂電路的表示值，其開路故障處理方程為：

其中，W₁＝0表示不需要采用橋臂電路，W₁＝1表示需要采用橋臂電路。

如圖5所示，所述步驟2)中采用各相電流診斷器和故障診斷器進(jìn)行電機(jī)繞組短路故障診斷方法的具體步驟為：

步驟a)，計(jì)算電壓比值K，其計(jì)算表達(dá)式為：

其中，U₀為電機(jī)繞組中性點(diǎn)到電源地之間的電壓，U_dc為直流母線電壓；

步驟b)，將處理得到的電壓比值代入第一短路故障診斷方程，運(yùn)算處理得到各相繞組是否發(fā)生短路故障的表示值M₁，第一短路故障診斷方程為：

其中，M₁＝1表示該相可能發(fā)生短路故障，M₁＝0表示該相未發(fā)生短路故障；

步驟c)，將各相電流的故障診斷值代入第二短路故障診斷方程，運(yùn)算處理得到各相繞組是否發(fā)生短路故障的表示值M₂，第二短路故障診斷方程為：

其中，M₂＝1表示該相可能發(fā)生短路故障，M₂＝0表示該相未發(fā)生短路故障；

步驟d)，將M₁、M₂代入故障處理器中的短路故障處理方程，得到短路故障態(tài)時(shí)是否要采用橋臂電路的表示值，所述短路故障處理方程為：

其中，W₂＝0表示不需要采用橋臂電路；W₂＝1表示需要采用橋臂電路，且應(yīng)強(qiáng)制關(guān)斷短路故障相上下橋臂開關(guān)管。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過于正式的含義來解釋。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。