电机驱动系统是电动汽车的核心,因此保证电机系统的安全可靠至关重要。本文以电动汽车永磁同步电机(PMSM)驱动系统故障为研究对象,设计并研究电机故障模拟系统。该系统通过在电机驱动系统指定测点动态模拟故障,研究故障发生前后电机电路参数的瞬态及稳态响应,为故障预测和诊断策略的制定提供依据。本文的主要研究内容如下:研究PMSM驱动系统的常见故障,归纳总结PMSM典型故障列表。围绕典型故障建立PMSM故障仿真模型,对绝缘故障、连接故障、过压欠压故障等进行仿真分析,研究各类故障的表现特征及其演变规律,为电机故障模拟系统设计提供基础依据。根据故障分类和故障仿真分析结果,确定故障模拟系统需研究的故障种类和测点分布。进而研究并设计电机故障模拟系统总体方案,包括设计故障模拟系统集散控制型的总体架构、通讯架构、底层故障模拟设备电气电路等。根据集散控制型的系统总体架构,具体研究设计系统底层故障模拟模块和上层监控平台。底层故障模块研制主要包括:主控板卡、绝缘故障板卡、连接故障板卡等模块的硬件设计,以及编写各模块软件程序,使其能与上层平台进行信息交互并响应上层指令。上层监控平台设计主要包括:使用上位机和PXI系统集成监控平台,研究并设计监控平台软件程序,完成控制底层故障模拟设备、设置特定故障测试工况、实时显示并记录测点电气参数等功能。完成故障模拟系统开发与集成后进行故障动态模拟测试,验证系统动态模拟故障的功能,并初步研究绝缘故障和连接故障的在线诊断方法。测试结果表明本系统的动态模拟故障功能精度高,能为故障预测及诊断策略的制定提供依据。