电工技术学报
電工技術學報
전공기술학보
TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY
2013年
3期
71-79,106
,共10页
吴一丰%邓智泉%王宇%王晓琳
吳一豐%鄧智泉%王宇%王曉琳
오일봉%산지천%왕우%왕효림
六相永磁磁通切换电机%容错%转矩脉动%故障分解%铜耗
六相永磁磁通切換電機%容錯%轉矩脈動%故障分解%銅耗
륙상영자자통절환전궤%용착%전구맥동%고장분해%동모
为了提高永磁电机的可靠性和容错性,研究了一种六相永磁容错磁通切换电机(Fault Tolerant Flux Switching Permanent Magnet Motor,FTFSPM).该电机继承了永磁磁通切换电机的结构特点和功率密度优势,同时具备故障隔离和抑制短路电流的能力.通过有限元仿真研究了该电机电感特性和转矩特性,分析了电机的电磁性能和容错能力.为使该电机在单相故障时仍能提供平滑转矩,提出了容错电流优化控制策略.开路故障时,利用扩展坐标变换,通过控制转子同步旋转坐标系下的交轴电流、零序电流,实现转矩脉动的补偿,同时优化转矩铜耗比.针对短路故障,提出一种故障分解补偿法,对短路电流及绕组正常电流缺失引起的转矩脉动或转矩缺失分别进行补偿,进而矢量合成,实现容错控制的同时,避免了复杂的在线计算.在原理样机上进行了带载实验及容错实验,证明了所研究的永磁容错磁通切换电机的转矩输出能力和容错性能,同时验证了所提容错控制策略的有效性.
為瞭提高永磁電機的可靠性和容錯性,研究瞭一種六相永磁容錯磁通切換電機(Fault Tolerant Flux Switching Permanent Magnet Motor,FTFSPM).該電機繼承瞭永磁磁通切換電機的結構特點和功率密度優勢,同時具備故障隔離和抑製短路電流的能力.通過有限元倣真研究瞭該電機電感特性和轉矩特性,分析瞭電機的電磁性能和容錯能力.為使該電機在單相故障時仍能提供平滑轉矩,提齣瞭容錯電流優化控製策略.開路故障時,利用擴展坐標變換,通過控製轉子同步鏇轉坐標繫下的交軸電流、零序電流,實現轉矩脈動的補償,同時優化轉矩銅耗比.針對短路故障,提齣一種故障分解補償法,對短路電流及繞組正常電流缺失引起的轉矩脈動或轉矩缺失分彆進行補償,進而矢量閤成,實現容錯控製的同時,避免瞭複雜的在線計算.在原理樣機上進行瞭帶載實驗及容錯實驗,證明瞭所研究的永磁容錯磁通切換電機的轉矩輸齣能力和容錯性能,同時驗證瞭所提容錯控製策略的有效性.
위료제고영자전궤적가고성화용착성,연구료일충륙상영자용착자통절환전궤(Fault Tolerant Flux Switching Permanent Magnet Motor,FTFSPM).해전궤계승료영자자통절환전궤적결구특점화공솔밀도우세,동시구비고장격리화억제단로전류적능력.통과유한원방진연구료해전궤전감특성화전구특성,분석료전궤적전자성능화용착능력.위사해전궤재단상고장시잉능제공평활전구,제출료용착전류우화공제책략.개로고장시,이용확전좌표변환,통과공제전자동보선전좌표계하적교축전류、령서전류,실현전구맥동적보상,동시우화전구동모비.침대단로고장,제출일충고장분해보상법,대단로전류급요조정상전류결실인기적전구맥동혹전구결실분별진행보상,진이시량합성,실현용착공제적동시,피면료복잡적재선계산.재원리양궤상진행료대재실험급용착실험,증명료소연구적영자용착자통절환전궤적전구수출능력화용착성능,동시험증료소제용착공제책략적유효성.