⚙️ 电机控制故障诊断与保护设计
30章 · 完整目录
🧑🏫 风格 · 明快色系
01
电机控制基础
电机分类与选型
直流电机工作原理
交流异步电机
永磁同步电机
02
功率驱动电路
MOSFET/IGBT特性
光耦隔离·自举
三相逆变器拓扑
死区时间设置
03
电流采样与调理
采样电阻/霍尔
运放调理电路
ADC采样滤波
电流重构技术
04
速度与位置检测
霍尔传感器
增量式编码器
绝对式编码器
旋转变压器
05
控制算法基础
PID整定
FOC原理
SVPWM实现
MTPA控制
06
过流故障诊断
短路·堵转分析
硬件过流保护
软件阈值延时
故障恢复策略
07
过压与欠压故障
母线电压检测
过压·制动回馈
欠压·电源跌落
软件保护逻辑
08
过热故障诊断
电机热模型
NTC/PTC接口
IGBT结温估算
降额·过温保护
09
缺相与相不平衡
缺相检测方法
相不平衡度
保护动作逻辑
单相运行危害
10
编码器故障诊断
断线检测
信号质量评估
零位丢失处理
容错控制
11
通信故障诊断
CAN物理层
Modbus超时重试
EtherCAT断线
安全状态机
12
IGBT驱动故障
DESAT保护
米勒平台抑制
短路保护SCA
有源钳位软关断
13
电机绝缘故障
绝缘电阻测量
局部放电检测
轴电流·电蚀
老化寿命预测
14
振动与噪声故障
加速度计选型
频谱FFT分析
故障频率特征
阶次分析
15
堵转与失步故障
堵转电流特性
开环失步原因
闭环失步检测
堵转保护曲线
16
制动与能耗管理
制动电阻选型
能耗/回馈制动
制动单元故障
斩波器占空比
17
EMC与干扰故障
传导/辐射发射
共模差模路径
X/Y电容·扼流圈
屏蔽与接地
18
软件故障诊断
看门狗WDT
堆栈溢出检测
程序跑飞复位
版本管理·日志
19
故障录波与数据分析
触发录波机制
CSV/Binary存储
Python/MATLAB
特征提取·模式识别
20
安全完整性等级SIL
IEC 61508/ISO 13849
STO/SS1/SLS
冗余架构1oo2
诊断覆盖率
21
功能安全设计
STO电路设计
安全速度监控
安全PLC通信
故障注入测试
22
预测性维护基础
数据采集策略
趋势分析·阈值
机器学习入门
PHM框架
23
基于模型的故障诊断
状态观测器
残差生成评估
参数估计法
故障隔离辨识
24
信号处理与特征提取
时域特征
频域·包络谱
小波·短时傅里叶
PCA降维
25
机器学习故障诊断
SVM分类
随机森林·决策树
CNN振动信号
迁移学习·小样本
26
硬件在环HIL测试
HIL系统架构
电机模型建模
故障注入接口
自动化测试脚本
27
现场总线与工业物联网
OPC UA·MQTT
边缘计算节点
云端Grafana
远程OTA升级
28
电机控制芯片选型
DSP vs FPGA
STM32G4/Infineon
ADC·PWM外设
成本与性能权衡
29
系统集成与调试
上电自检POST
参数整定步骤
示波器·功率分析
调试陷阱经验
30
案例分析与综合设计
伺服驱动器故障
电动汽车控制器
工业泵预测维护
综合保护系统