容错高功率电机控制ST解决方案的算法和架构

容错电机控制ST解决方案的算法和架构Gianluigi Forte议程1容错系统介绍2STEVAL-FTD01KCB–容错六相电机驱动3故障隔离4故障检测5故障补偿6结论问答2容错系统介绍容错电机控制系统4定义：即使在故障期间也能提供连续服务的系统•MC系统中的服务连续性是指电机产生所需扭矩的能力。•无降额：即使在故障条件下，电机也能产生相同的扭矩（速度）。•降额：电机在故障状态下产生降低的扭矩（速度）。它必须能被应用所接受。电机控制系统由电机、逆变器和算法组成。电机控制系统的故障条件5可能导致系统无法工作的原因电机故障（断相、短路、连接缺失等）传感器故障（传感器损坏、连接缺失等）逆变器故障（功率晶体管短路、栅极驱动器故障、电源问题等）问题6•在三相系统中，当一个相位因故障而无法使用时，另外两个相位的电流将会发生变化。𝑖𝑢=−𝑖𝑣•在这种情况下，无论施加在电机上的电压是多少，都无法产生旋转的定子磁场。 𝑖𝑢𝑖𝑣𝑖𝑤=0产生通量的方向解决方案𝑖𝑢𝑖𝑣𝑖𝑤𝑖𝑢′=𝑖𝑣′=𝑖𝑤′=0𝑖𝑢𝑖𝑣𝑖𝑤=0𝑖𝑥𝑖𝑦𝑖𝑧•增加系统冗余：•完全冗余，复制三相系统（双3相）。•多相(＞3)，当一相不再可用时，剩余的相用于产生旋转场和扭矩。双3相多相6相与3相（带并联设备）两种情况下都使用双组件失去1台设备，故障支路无法使用：•剩余8/12个合适的设备，但只有2个相位设备通常并联使用以获得高功率例如3支路的设备总数，Ndev = 12UVVW设备数量相同，但方式巧妙！6支路的设备总数，Ndev = 12 UVW失去1台设备，故障支路无法使用：•剩余10/12个合适的设备，但有5个相位当前无法控制！（服务中断）电流控制具备可能性（服务连续性）XYZSTEVAL-FTD01KCB–容错六相电机驱动主要产品关键特性定制web版本：适用于工业应用的容错六相电机驱动器10•具有6相输出的逆变器•250-400 V直流链路，功率高达1.5 kW•高达14 Arms的电机相电流•符合FOC标准•能够承受多达3次并发故障•模块化和可扩展•与感应电机(IM)、永磁同步电机(PMSM)、同步磁阻电机(SynRM) 兼容•MC连接器v2.0•STM32G473QB：Arm Cortex-M4 MCU 170 MHz，具有128 KB Flas