| 由于bldcm采用方波電流驅(qū)動(dòng)，因此不能用坐標(biāo)變換的方法來(lái)分析電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。這里對(duì)每換相區(qū)域取平均轉(zhuǎn)矩的方法來(lái)進(jìn)行分析。
因此，上文電機(jī)正常啟動(dòng)的條件變?yōu)?
i．啟動(dòng)時(shí)，電機(jī)平均轉(zhuǎn)矩方向與給定轉(zhuǎn)向一致;
ii．轉(zhuǎn)動(dòng)后，平均轉(zhuǎn)矩的方向保持不變。
當(dāng)滿足條件ii，但不滿足條件i時(shí)電機(jī)將發(fā)生反轉(zhuǎn);當(dāng)條件ii不滿足時(shí)電機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)。
下面就針對(duì)上文提出的兩種故障情況加以分析。
由bldcm的控制方法知，任意時(shí)刻（這里不考慮換相時(shí)間）只有兩相通電，且其反電動(dòng)勢(shì)極性相反。因此，如果將通電兩相互換，其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩就反向。對(duì)于第一類故障，從時(shí)間上分，可以分兩種情況，其一是電動(dòng)勢(shì)過(guò)零相由于接錯(cuò)而通過(guò)了電流。針對(duì)模式2，在圖3的90°～150°區(qū)間，由于a、b兩相互換，b相平均轉(zhuǎn)矩為零。此時(shí)，平均轉(zhuǎn)矩由c相決定，其方向與給定轉(zhuǎn)向一致。其二當(dāng)c相發(fā)生電動(dòng)勢(shì)過(guò)零時(shí)，a、b兩相電流與反電勢(shì)方向相反，產(chǎn)生的平均轉(zhuǎn)矩與給定轉(zhuǎn)向相反，如圖3的210°～270°區(qū)間。從而無(wú)法滿足上文提出了條件ii，從而電機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。
對(duì)于第二類故障，由于三相都接錯(cuò)，因此在任何時(shí)刻對(duì)于反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零相都存在電流，且在該扇區(qū)內(nèi)的平均轉(zhuǎn)矩為零。電機(jī)的平均轉(zhuǎn)矩由另一電流相決定。針對(duì)模式5，在30°～90°的換相區(qū)間內(nèi)，c相反電勢(shì)過(guò)零，其平均轉(zhuǎn)矩為零。而b相通入與其反電動(dòng)勢(shì)相反的電流，從而產(chǎn)生了反向平均轉(zhuǎn)矩。與30°～90°區(qū)間類似，對(duì)于任意一個(gè)換相區(qū)間，由于反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零相均通入了電流，且其平均轉(zhuǎn)矩為零。而由于相序的錯(cuò)誤，另一電流相產(chǎn)生的平均轉(zhuǎn)矩必為反向轉(zhuǎn)矩，從而滿足條件ii，不滿足條件i，電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)。
這里需要指出的是，在第二類故障中，由于反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零相不產(chǎn)生平均轉(zhuǎn)矩，因此在同樣負(fù)載下，此類故障時(shí)電機(jī)電流會(huì)增加較多。
故障檢測(cè)原理
檢測(cè)原理分析
對(duì)于永磁電機(jī)來(lái)說(shuō)，當(dāng)定子合成電流矢量的方向與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的方向不重合時(shí)，必然存在電磁轉(zhuǎn)矩。該轉(zhuǎn)矩迫使電機(jī)轉(zhuǎn)向合成電流矢量的方向。因此，在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，需要實(shí)時(shí)的改變定子輸出電流矢量的方向，從而使電磁轉(zhuǎn)矩保持不變。對(duì)bldcm來(lái)說(shuō)，當(dāng)三相全橋電路輸出電流矢量不變時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)到該處。如圖3中當(dāng)t3、t6管始終導(dǎo)通時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子就會(huì)轉(zhuǎn)到a相繞組和b相繞組反軸線的中線處，并由此可以獲得霍爾元件的狀態(tài)。根據(jù)霍爾信號(hào)狀態(tài)的不同可以判斷出實(shí)際的連接序列。圖4是輸出的6個(gè)電流矢量方向和霍爾信號(hào)狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖4中內(nèi)層的數(shù)字代表了霍爾信號(hào)的狀態(tài)，外層標(biāo)注了開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通狀態(tài)。
這里通過(guò)控制輸出電壓矢量來(lái)獲得相應(yīng)的電流矢量。當(dāng)發(fā)生相序故障時(shí)，本文中使開(kāi)關(guān)管t3、t6導(dǎo)通，此時(shí)輸出的電流矢量位于第4扇區(qū)，如果沒(méi)有相序故障，此時(shí)霍爾信號(hào)的狀態(tài)為4。表2列出了六中不同連接方式對(duì)應(yīng)的霍爾信號(hào)狀態(tài)。
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