想了解新能源汽車永磁同步電機（PMSM）的ASC功能， 短路後電機的電流波形如何變化？轉矩如何變化？相比電機自由停機， 短路後的轉速如何變化？

作為一個有多年永磁電機控制的工程師，居然沒聽說過這個。

先去了解了一下概念，原來就是一個短路制動。

我認為這個所謂的ASC就是一個噱頭，就是一個簡單的保護技術，不包含很多技術含量。

先貼出我搜索的結果吧。

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1、主動短路保護又叫ASC，通過關斷IGBT的上橋臂三個管，同時開通下橋臂三個管；或者開通IGBT的上橋臂三個管，同時關斷下橋臂三個管，即為主動短路保護。

2、在下面場合下進入短路保護模式：

1 ） 整車失控時，實施ASC可產生反向轉矩，使車輛緩

慢制動，實現安全停車。

2 ） 動力電池故障時，實施ASC可使電機、電機控制器

與動力電池側隔離，保證整車高壓安全。

3 ） 整車行駛過程中驅動電機轉速過高或異常時，實施

ASC可避免過高的反電勢對動力電池、母線電容及其它高壓

器件的損壞。

4 ） 電機控制器逆變電路中某個開關管 （ IGBT ） 故障時，

實施ASC可避免不可控整流對其它器件或動力電池的損壞。

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我逐條分析吧，

a）整車失控，如果此時開關管、母線電容和弱電電路均工作正常，那完全可以相對完整的保護策略，沒有ASC的需求。比如說在保證母線電壓不過高、電機電流不過大時穩定大Id、小負值Iq輸出，以電機發熱作為電機負載制動輸出，可以實現長時間制動力。如果設計時還有備用的電阻可以並聯到母線，那可以輸出穩定的Id、Iq，起到更好的制動效果。

看有回答說此時是反電勢減去電磁電壓，其實是不對的。控制策略就是作這個得呀，就算電機反電勢很低，也一樣可以控制出一定的電流反饋給電池，此時的電流是控制控制的，就算是反電勢比電池電壓一半還低，控制器一樣可以輸出額定電流給電池充電，只要電池沒充滿，就可以以額定電流甚至短時峯值電流給電池充電。

b）動力電池故障時，此時動力電池斷開，但是開關管、母線電容和弱電電路也是工作正常，同樣沒有ASC需求。思路與a)基本相同。

c） 整車行駛過程中驅動電機轉速過高或異常時，還是一樣，如果此時開關管、母線電容和弱電電路均工作正常，有太多比ASC更好的保護策略，沒有ASC需求。思路與a)基本相同，並可以輸出大的負值Iq，給電池充電，更好的制動，總之都比短路強。

d）電機控制器逆變電路中某個開關管 （ IGBT ） 故障時，如果這個IGBT故障後為短路狀態，那只有與這個IGBT同一側半橋臂（同為上半橋臂或者同為下半橋臂）的IGBT可以導通，另半側橋臂只能關斷，這是CPU還可以監控到IGBT電流，一樣可以有更好的保護策略，而不是用所謂的ASC，做簡單的短路。

e）如果弱電部分發生故障，已經不能管理開關管的工作，那ASC應該也失效了。

f）再進一步分析，如果電機重載高速運行，簡單的三相短路很可能很快燒毀IGBT（除非IGBT選的很大），然後電機就再無制動力輸出了。

綜上所述，只要弱電電路、母線電容、全部或者大部分IGBT可以正常工作，我就可以設計出更好的保護策略，至少需要監控IGBT或者電機線電流，注意此時正常的IGBT不要燒毀，在起到保護作用的同時，不要擴大故障，因為永磁電機（尤其是用於新能源汽車上的永磁電機）保護是一個持續的過程，不擴大故障，才會起到更好的保護效果。關鍵還在於有閉環控制，ASC只是一個求省事的做法，比較適合初學者使用。

而ASC呢，簡單短路可能導致電機電流急劇變大，如果此時再有IGBT燒毀，導致故障過大，電機很可能再無制動力輸出，達不到好的保護效果。

簡單說下吧

  1. 主動短路（Active short circuit，簡稱ASC）

主要就是將電機的UVW三相短路（通過IGBT的開關，實現上三橋臂短路或下三橋臂短路），是一種電機系統的安全保護機制（有Freewheeling或ASC）

2.為什麼要主動短路？

在一些嚴重故障情況，通過ASC三相短路的方式，保護或防止控制器電氣系統產生進一步的損壞。

如果不進行ASC，當電機處於高轉速時，電機產生的反電勢可能會超過高壓電池的母線電壓，如果讓IGBT自然整流，則可能產生不可預知的制動扭矩。

此外，還有一些其他的情況，

1）整車失控時，實施ASC可產生反向轉矩，使車輛緩慢制動，實現安全停車。

2）動力電池故障時，實施ASC可使電機、電機控制器與動力電池側隔離，保證整車高壓安全。

3）整車行駛過程中驅動電機轉速過高或異常時，實施ASC可避免過高的反電勢對動力電池、母線電容及其它高壓器件的損壞。

4）電機控制器逆變電路中某個開關管（IGBT）故障時，實施ASC可避免不可控整流對其它器件或動力電池的損壞。

3.主動短路後電流和扭矩的波形變化

主動電路的扭矩，在低速時有個大扭矩，速度越高，扭矩越小

電流則是隨著轉速逐漸變大

上面兩圖來自：

電動汽車電機系統三相主動短路分析及應用 - 精通維修下載?

www.gzweix.com圖標

還有篇論文上，有更詳細的圖

可參考此文章：(以上圖片來源於此文)

車用電機控制器功能安全及主動短路分析?

tjxb.cnjournals.cn圖標

這是很常見的一個問題，

短路三相線後，電機的反電動勢會作用在內阻上，這時候會產生巨大的電流，

很顯然電機轉的越高，反電動勢也越大，這時候短路後的繞組內的電流也越大，

因為電感和電阻都是確定的嘛，

這部分電流產生的效果全是發熱，如果我們到dq軸上看，反電動勢全在q軸上，這部分產生的電流全是q軸的，且為負電流，這就是負轉矩了，直接就會導致剎車以及發熱！

如果電流大到一定程度，（比如反電動勢有50v，比如內電阻5毫歐，短接後車輛動能大，車速沒下降，電流還能穩態了，我們產生的-iq就是50v/0.005歐姆 = 10000A）這顯然是誇張會死人的！

實際轉速會下降，繞組有電感，變化是動態的，電流可能會比這個小，

但是想想上千A的電流也是要死人的，

所以我們會有控制三相線完全斷開和完全短接一起配合使用，

這樣調整完全短接佔據的時間比例，可以控制電機裡面的電流大小，

同時foc中，短接三相線其實就是零矢量，而且我們是上橋和下橋短接各佔一半，因為mos裡面也要流過這個短路電流的，這樣可以讓mos的發熱相對上下管均勻，分擔一下發熱壓力

哈哈，ASC開啟電流大小和轉速有很大關係，但是扭矩不是，會小大後小，開上三橋還是下三橋好像也有講究

asc，主動短路，就是通過控制器3個上橋臂或下橋臂短接實現，對應著電機三相對稱短路，主要是防止控制器故障 高速反電勢過高 整車碰撞等故障發生時的安全保護。短路時，不同轉速下，穩態短路電流隨著轉速升高而升高，到達一定轉速後，電流基本不變，就等於特徵電流。短路轉矩隨著轉速升高先增大後減小，高速時短路轉矩基本不變化。

在整車中，觸發asc的策略比較講究，什麼時候進入？何時退出？是否需要freewheel等等。一般來說，低速時直接freewheel，高速時asc，或者高速先freewheel，把電流降下來在asc。

那位高工說的詳細，提一些不同的看法，短路不一定就會燒毀電機或者IGBT，IGBT尤其是汽車這種寬工況，在選型的時候就應該考慮到了電機短時短路的電流裕量。用控制策略讓電機變成發電機給電池供電，理論可行，但實際上電機側是反電勢減去電池電壓，那麼電流較小，制動力矩也較小. 要大電流除非得敞開讓電池直接直流供電，這樣反而會燒毀電池。電機控制處主動短路時，電機的負載就是自己本身，電流大，制動效果也好。而且實際中很多車型發電機和電動機是分開的，電動機控制器不具有饋能功能。另外一個是電機退磁，電機在設計的時候就已經考慮三相短路下電流不會引起退磁。最後糾正一個看法，汽車電機在高速和低速下三相短路電流是一樣的，不會因為高速就電流大。短路電流是有磁鏈乘以轉速除以阻抗，其中汽車電機電阻可以忽略，電抗是頻率乘以電感，所以分子分母中的轉速可以約掉，基本上高速短路電流等於低速短路電流。還有一個好處就是不用再費心去調節電流，電機轉則有電流，電機停則無電流，在緊急狀態下，多做不如少做，主動短路不是噱頭，有其優點存在。

補充：關於短路電流和轉速無關的結論是建立在電阻可忽略的情況下。實際中短路電流從高速到低速時短路電流是在降低，因為電抗在變小，電阻不變。但是從整個曲線上來看，隨著轉速上，升短路電流是一個先短暫直線上升（電阻佔主要部分）再慢慢拉平的曲線（電抗佔主要部分），之後還會再慢慢上升（飽和，電感下降）。

再補充，所以看來這個短路制動還不是一定是靠電阻來消耗能量，否則指望電機繞組那點電阻消耗大幾百千瓦的能量得等到猴年馬月，應該是指望電機能提供一個瞬時負轉矩，在半個週期內快速制動，否則過了半個週期，轉矩又會變成正值。

聽說過沒做過ASC，以上答案概不修改，歡迎技術質疑和討論

高票回答的很好，現在電動汽車也採用這種策略。我補充點：主動短路可以用來檢測轉子位置，施加反向作用力。

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