过程工业需要更广泛的控制和保护设备的安全完整性等级(SIL)，包括安全故障中断(SFF)、平均故障间隔时间(MTBF)认证和诊断覆盖率，以确保危险区域的安全。
通常，电机用于驱动动态系统。因此，电机故障的有效诊断至关重要，因为故障会导致严重的系统损坏。因此，需要故障安全控制技术，以便在发生电机故障时最大限度地减少对系统的损坏。
在电机运行过程中可以获得转子位置、直流相关电压、直流相关电流和相电流数据。使用编码器和霍尔信号测量转子的位置。如果编码器出现故障，霍尔信号还用于估计转子的位置，以便电机能够正常工作。为直流端子提供电压以运行电机。永磁同步电机(PMSM)的热损失和冷却方式直接影响温升。定子绕组温度的准确评估和预测对永磁同步电机的安全性和可靠性具有重要意义。
测得的直流母线电压必须与默认电压一致。如果它们之间存在差异，则系统认为失败。因此，当发生故障时，电机以受限模式运行，以确保硬件的安全。
测得的直流链路电流对应于测得的相电流之和。通过坐标变换将测得的相电流转换为直流母线电流。通过将测量的电流与直流链路电流进行比较来检测错误。如果A相电流传感器发生故障，则B相电流信号用于估计A相电流。
以下几点可确保故障安全电机控制的SIL：
1.编码器故障：当传感器发生故障时，容错检查用于在发生此故障时保持适当的系统性能。在低速时，使用霍尔信号计数和编码来检测故障，在正常速度时，使用滑模监视器。如果编码器传感器出现故障，可以使用霍尔传感器来估计转子的位置，这种方法在不同速度下的有效性已经得到证实，可以很好地工作，有助于系统稳定。
2.直流链路电压故障：当直流链路电压超出范围时，检测到系统发生错误。然而，仅靠产生的电压很难分析故障原因。因此，系统在有限的参考电压下工作，以确保磁场定向控制的性能和电压恒定。当直流母线电压在正常范围内时，系统认为该模式为错误恢复，电压基准不再受限。
3.直流母线电流故障：如果磁场定向控制读数与计算值之间的差异超过10%，则系统将其视为错误。如果相电流正常，则直流母线电流传感器有问题。为了在直流环节中的电流传感器发生故障的情况下使系统稳定，使用从相电流转换而来的直流环节电流。
4.相电流故障：当使用无刷三相电机（BLAC）时，根据等式（1）的相电流有120的相位差。如果A相电流传感器有故障，则Ia与B相电流一起评估。用于启动电机的三相电流是并联的。根据速度和负载，RMS的频率和电平是不同的。然而，在一个特定位置，频率和RMS值将与公式2中表示的相同。如果其中一个电流传感器有缺陷，则其他相位传感器的值可因此用于估计相电流。标称相电流用于控制容错。
