永磁无刷直流电机霍尔传感器故障诊断与容错运行新方法打开文本图片集摘要：目前，针对无刷直流电机无法正常运行的情况已提出了基于振动和定子电流频谱分析的故障检测和诊断方法，同时也有霍尔传感器 FTC方案。本文提出在霍尔传感器发生故障的瞬间进行精确的诊断，并保证无刷直流电机持续稳定运行的方法。根据霍尔信号的持续时间是否出现异常来推断是否出现霍尔传感器故障，同时，切断出现故障的霍尔传感器，采纳正常工作霍尔传感器的信号预测故障霍尔传感器的信号，使无刷直流电机进行正常换相。关键词：永磁无刷直流电机;霍尔传感器故障诊断;容错控制;Simulink 仿真引言：文章围绕一个霍尔传感器出现故障和两个霍尔传感器出现故障的情况进行了详细的分析和仿真，提出了一种霍尔传感器实时故障分析诊断与容错运行的方法。本容错运行方法利用正常工作霍尔传感器高电平与低电平的时间计算，并模拟故障霍尔传感器高、低电平常间，在故障霍尔传感器电平不改变的情况下也可以使电机正确换相。实验结果表明，通过正常工作的霍尔传感器可以较好地推断故障霍尔传感器电平变化的情况，进而控制晶体管的导通与关断，保证无刷直流电机的正常换相。采纳本文的容错方式运行可以保证无刷直流电机运行驱动系统在霍尔传感器故障的情况下可靠运行，对提高无刷直流电机驱动系统的可靠性具有重要的应用意义。1 基于霍尔传感器的 BLDC 驱动系统基于霍尔传感器的永磁无刷直流电机（BLDC）驱动系统的基本结构，此结构由转速 PI 调节器、电流幅值限制模块、电流检测模块、电流 PI 调节器、PWM 及换相模块、位置检测模块、转速检测模块和永磁无刷直流电机组成。无刷直流电机一般采纳三相逆变器供电和两两导通的控制方式，需要三个霍尔传感器对电机转子位置进行实时检测，在一个电周期内提供六路换信任号实现电机换相。三个霍尔传感器分别独立工作，在一个电周期内可发出相位相差 120°的方波信号，用以确定轉子位置，进而控制晶体管开断.2 霍尔传感器故障诊断及容错控制2.1 一路霍尔传感器出现故障当一路霍尔传感器出现故障时，可以分为三种情况：H1 出现故障、H2 出现故障、H3 出现故障。本文以 H3 出现故障为例进行分析。当霍尔传感器 H3 出现故障时，霍尔信号与晶体管导通时间如图 1 所示。此时霍尔传感器 H3 输出的信号始终为高电平（也可以始终为低电平），在一个周期内，有一半的信号会因其出现故障而发生错误。要解决此故障，首先应正确诊断...
