计及磁链和电流的PMSM DTC系统中功率器件键合线老化监测方法

作     者：赵相睿 董超 姚婉荣 杜明星 ZHAO Xiangrui;DONG Chao;YAO Wanrong;DU Mingxing

作者机构：天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室天津300384 天津中科华盈科技有限公司天津300300 

出 版 物：《电源学报》 (Journal of Power Supply)

年 卷 期：2024年第22卷第4期

页      面：292-300页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：天津市技术创新引导专项(基金)资助项目(20YDTPJC00510) 

主　　题：永磁同步电机 直接转矩控制 功率器件 键合线 老化监测 磁链相图 

摘      要：在闭环控制系统中,基于电参数的功率器件老化监测方法是电力电子可靠性领域的难点之一。以永磁同步电机直接转矩控制系统为例,研究基于磁链相图和电流的功率逆变器中功率器件老化状态的在线监测方法。首先,分析功率器件老化的特征,得到键合线老化引起通态电阻增加的结论;其次,研究得到功率器件键合线老化与磁链相图、直轴电流和三相电流峰值变化的关系,进而提出功率器件键合线老化的监测方法;最后,通过多组仿真实验验证了基于磁链相图和电流的在线监测方法均可实现功率逆变器中功率器件键合线老化状态的在线监测。其中,基于磁链相图的在线监测方法需要系统磁链出现一些波动时才易观测,此时功率器件处于失效状态,该方法并不可取;而基于三相电流的监测方法能够更为精确地监测功率器件老化状况,效果更为优越。