2008-08-21 15:21:27 作者:邵刚 石山 来源:电机与控制应用
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0引言
由于无刷直流电动机既具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点,又具有直流电动机的运行效率高、无励磁损耗及调速性能好等特点,在当今国民经济的各个领域应用日益普及。在航空领域,多种高性能作战飞机如直升机、歼击机、无人机等正逐步由机电传动机构(Electro-MechanicalActuator,简为EMA,航空上称为“机电作动器”)取代现役飞机的液压传动机构。机电传动机构的核心就是永磁无刷直流电动机[1-3]。
电力作动系统应用于舵面操纵、燃油、刹车、环境控制等电力操纵和电力传动系统,与飞行安全和战机性能紧密相关,必须具有高可靠性和容错能力。为此,国内外对余度控制系统作了大量的研究工作[4-6]。研究结果表明,控制电路的可靠性较电机本体低。本文提出的双余度控制系统,能够在一余度驱动电路出现故障时切断此余度的脉宽调制(PWM)输出,同时能使另一余度驱动电路驱动电机继续运行;在控制系统运行时,能够及时、平稳地进行工作模式切换而不出现扰动。控制电路双余度结构模式提高了整个控制系统的可靠性。
1系统结构
电动机控制器主要故障形式是功率变换器的故障、驱动信号放大电路的故障和换相信号输出故障,以及控制器出现短路、断路等情况,造成电动机运转失常。双余度容错型控制器应在出现故障的情况下,将故障的电路进行隔离,切换到备份的工作状态。
基于TMS320LF2407的双余度永磁无刷直流电动机驱动控制系统的硬件结构如图1所示。
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