五相开绕组永磁容错电机零序电流开环容错控制策略

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作者 李琪琦 郑再平 +2 位作者 李旭阳 杨斌 王开春 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2021年第2期86-91,共6页

针对采用陶瓷轴承的五相开绕组永磁容错电机,开展一相开路故障下的容错控制策略研究。首先建立电机的数学模型。然后在没有相电流和为零的约束下推导容错电流指令,实现故障前后转矩脉动一致。进而提出了一种零序空间开环容错控制策略。... 针对采用陶瓷轴承的五相开绕组永磁容错电机,开展一相开路故障下的容错控制策略研究。首先建立电机的数学模型。然后在没有相电流和为零的约束下推导容错电流指令,实现故障前后转矩脉动一致。进而提出了一种零序空间开环容错控制策略。该容错控制策略中,降阶解耦矩阵不会随故障相位置不同而改变。接着分析相电流幅值随三次谐波电流注入率增加的变化规律,确定使得相电流幅值最小的注入率。最终通过仿真进行验证,仿真结果表明,采用零序空间开环容错控制策略可以在一相开路故障下得到与无故障情况下相同的转矩脉动,验证了所提出的容错控制策略的有效性。此外,在相同转矩下以0.249为注入率注入三次谐波电流,可以将一相开路故障下的相电流峰值降低18.6%。 展开更多

关键词 五相开绕组永磁容错电机 容错控制 降阶解耦矩阵 零序空间开环

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基于SVPWM的五相永磁同步电机两相开路故障容错控制策略 被引量：26

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作者 刘国海 宋成炎 +1 位作者 徐亮 杜康康 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期23-32,共10页

针对五相永磁同步电机(PMSM)发生两相开路故障的情况,提出一种基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的容错控制策略。该控制策略通过对六个扇区的划分和六个非零电压矢量的重构来实现参考矢量的合成,同三相PMSM在正常工况下的SVPWM方法相似... 针对五相永磁同步电机(PMSM)发生两相开路故障的情况,提出一种基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的容错控制策略。该控制策略通过对六个扇区的划分和六个非零电压矢量的重构来实现参考矢量的合成,同三相PMSM在正常工况下的SVPWM方法相似,计算简单,易于实现。利用该容错控制策略,可以在保证平均转矩的同时,大幅减小由定子绕组开路故障引起的转矩脉动,使五相PMSM在故障状态下的运行性能得到明显改善,有效提高调速系统的可靠性。仿真和实验结果表明采用该容错控制策略能够实现五相PMSM驱动系统在两相开路故障下的高品质运行。 展开更多

关键词 五相永磁同步电机 空间矢量脉宽调制 容错控制 开路故障

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断相故障下开绕组永磁同步电机模型预测控制容错控制策略研究 被引量：26

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作者 陈文汉 孙丹 王铭泽 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期77-86,共10页

共直流母线型开绕组永磁同步电机系统由于双逆变器供电且存在零序回路,具有一定的容错能力,但控制中需考虑零序电流的影响。然而当永磁同步电机发生单相断相故障后,原电机模型不再适用,若继续沿用断相前控制策略,将导致电机转矩脉动变... 共直流母线型开绕组永磁同步电机系统由于双逆变器供电且存在零序回路,具有一定的容错能力,但控制中需考虑零序电流的影响。然而当永磁同步电机发生单相断相故障后,原电机模型不再适用,若继续沿用断相前控制策略,将导致电机转矩脉动变大、控制性能变差。该文根据开绕组永磁同步电机断相后的系统特性,重新设计坐标变换矩阵,得到新坐标变换下的dq轴电机数学模型。新的转矩方程表达简洁、转矩控制方便,同时新的电压方程也相互解耦,因此电流预测计算量小,且控制更加准确。为提高电流控制性能,断相前后均采用三矢量模型预测控制策略。考虑到断相后的基本电压矢量将发生变化,重新构建了断相系统拓扑下新的电压矢量平面并基于新的基本电压矢量计算电压矢量占空比。实验结果证明了所提方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 开绕组永磁同步电机 模型预测控制 断相故障 容错控制

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五相永磁同步电机单相开路故障的容错矢量控制策略 被引量：26

4

作者 熊聪 许海平 +1 位作者 周鹏 关涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第23期7055-7064,共10页

提出一种容错矢量控制,实现了具有非正弦反电动势的表贴式五相永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor,PMSM)在发生一相开路故障后的无扰稳定运行。首先,基于保持故障后基波磁动势和永磁体基波磁链矢量在空间上圆形旋转的原则... 提出一种容错矢量控制,实现了具有非正弦反电动势的表贴式五相永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor,PMSM)在发生一相开路故障后的无扰稳定运行。首先,基于保持故障后基波磁动势和永磁体基波磁链矢量在空间上圆形旋转的原则,构造故障后电机的解耦数学模型。其次,采用谐波电流注入法减小由转子三次谐波磁场引起的二次和四次转矩脉动。再次,推导同步坐标系下令转矩脉动为零的电流参考值的一般表达式,并求得令电机绕组损耗最小的最优电流参考值。该方法可在线实时计算并且具有普适性,易于推广到具有任意三次谐波含量的五相PMSM的容错运行控制系统中。仿真和实验结果表明,所提方法可有效地降低故障后转矩脉动,并获得比传统容错矢量控制更小的电机绕组损耗。 展开更多

关键词 五相永磁同步电机 容错矢量控制 单相开路故障 非正弦反电动势 通用解析解

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共母线开绕组永磁同步电机缺相容错型直接转矩控制 被引量：14

5

作者 林晓刚 黄文新 +2 位作者 姜文 赵勇 吴旭 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第24期5064-5074,共11页

为了进一步提升共母线开绕组永磁同步电机系统在一相开路故障情况下的运行性能,提出一种基于改进空间矢量调制的缺相容错型直接转矩控制策略。首先,分析共母线开绕组永磁同步电机直接转矩控制系统无故障和一相开路时运行机理上的区别。... 为了进一步提升共母线开绕组永磁同步电机系统在一相开路故障情况下的运行性能,提出一种基于改进空间矢量调制的缺相容错型直接转矩控制策略。首先,分析共母线开绕组永磁同步电机直接转矩控制系统无故障和一相开路时运行机理上的区别。基于此,对直接转矩控制系统中电磁转矩、定子磁链的控制器进行重构,并将零序电流控制器移除。采用重构后的电磁转矩、定子磁链控制器可生成定子电压参考值。然而,如若继续沿用无故障时的空间矢量调制策略,将无法生成所需的实际定子电压。为此,在分析剩余非故障相所能产生电压矢量的基础上,提出一种改进型空间矢量调制策略。最后,在一台功率为1kW的开绕组永磁同步电机上对所提容错型直接转矩控制策略进行验证。实验结果表明,采用所提策略使得该电机驱动系统在发生一相开路故障的情况下仍具有较小的电磁转矩和定子磁链纹波。 展开更多

关键词 开绕组永磁同步电机 一相开路 容错型直接转矩控制 电磁转矩

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带零序电流抑制的开绕组永磁同步电机断相故障容错控制 被引量：4

6

作者 冯智煜 高琳 李丰 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期97-107,共11页

针对共直流母线型开绕组永磁同步电机在绕组出现断相故障后控制策略以及零序电流抑制策略不再适用的问题,采用一种断相后坐标转换和零序电流抑制的改进控制策略,以保证系统运行的可靠性和控制精度。基于断相前后定子电流合成磁势不变的... 针对共直流母线型开绕组永磁同步电机在绕组出现断相故障后控制策略以及零序电流抑制策略不再适用的问题,采用一种断相后坐标转换和零序电流抑制的改进控制策略,以保证系统运行的可靠性和控制精度。基于断相前后定子电流合成磁势不变的原理,对剩余两相建立坐标系并重构其与静止αβ坐标系间的变换矩阵,调整非故障相电流的幅值与相位,保证断相故障后电机运行的稳定性。为实现逆变器组间的协同作用,设计分配方案,对逆变器容量进行合理分配,并利用一种比例谐振控制方法对断相后系统零序电流进行抑制,削弱三次谐波零序电流在同步坐标系中电流产生的谐波,从而减小电磁转矩脉动,提高系统的控制性能。仿真结果表明,改进后的方法提高了断相故障状态下开绕组永磁同步电机控制系统的可靠性和控制精度。研究结果可为共母线型开绕组电机系统在断相工况下的控制提供理论依据。 展开更多

关键词 开绕组永磁同步电机 绕组断相 零序电流 比例谐振控制 容错控制

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非正弦反电势五相永磁电机开路故障容错控制研究 被引量：4

7

作者 郭玲玲 王凯 +1 位作者 王涛 张建亚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1984-1991,共8页

与正弦波电机相比,具有非正弦反电势波形的多相电机可提升转矩密度,但容错运行时,反电势谐波会产生额外的转矩脉动。为此,该文提出一种非正弦反电势五相永磁同步电机缺相容错控制策略。基于单相开路故障下转矩方程,推导平稳运行时同步... 与正弦波电机相比,具有非正弦反电势波形的多相电机可提升转矩密度,但容错运行时,反电势谐波会产生额外的转矩脉动。为此,该文提出一种非正弦反电势五相永磁同步电机缺相容错控制策略。基于单相开路故障下转矩方程,推导平稳运行时同步坐标系下的电流表达式,给出利用谐波电流抑制转矩脉动的理论依据;并提出在同步旋转坐标系下注入低阶谐波电流,抑制由3次谐波反电势引起的转矩脉动。为了求解最优谐波电流,分别在最小铜耗或最大转矩模式下协同优化电流系数。相比现有方法,该方法在最小铜耗模式下,能够产生相同的定子铜耗;在最大转矩模式下,能够提高转矩输出能力。最后,通过五相永磁同步电机的缺相容错实验,验证所提控制策略的准确性及有效性。 展开更多

关键词 单相开路故障 反电势谐波 容错控制 谐波电流注入 五相永磁同步电机

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五相永磁同步电机容错控制策略 被引量：27

8

作者 高宏伟 杨贵杰 刘剑 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期61-65,71,共6页

针对多相电机驱动系统中常见的定子绕组开路故障,提出一种有效的容错电流控制策略。从矢量空间解耦的角度,推导出缺相故障状态下的坐标变换矩阵,建立了五相永磁同步电机(PMSM)在发生一相绕组开路故障时的解耦数学模型。根据同步旋转坐... 针对多相电机驱动系统中常见的定子绕组开路故障,提出一种有效的容错电流控制策略。从矢量空间解耦的角度,推导出缺相故障状态下的坐标变换矩阵,建立了五相永磁同步电机(PMSM)在发生一相绕组开路故障时的解耦数学模型。根据同步旋转坐标系下的定子铜耗方程,通过对Z1-Z2子空间的电流设置不同的约束条件,得到相应的矢量控制方法。实验结果表明,该方法可以减小定子绕组开路故障引起的转矩脉动,使五相PMSM在故障状态下的运行性能得到明显改善,有效提高调速系统的可靠性能。 展开更多

关键词 五相永磁同步电机 矢量空间解耦 数学模型 开路故障 容错控制

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开绕组永磁同步发电机的容错控制 被引量：17

9

作者 年珩 周义杰 曾恒力 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期58-67,共10页

为实现开绕组永磁同步发电机(PMSG)在变流器故障下的容错运行,本文通过分析开绕组PMSG系统变流器存在的故障类型,建立容错故障状态下开绕组PMSG的数学模型,通过研究不同故障状态下两个变流器的电压矢量分布,给出了开绕组PMSG变流器容错... 为实现开绕组永磁同步发电机(PMSG)在变流器故障下的容错运行,本文通过分析开绕组PMSG系统变流器存在的故障类型,建立容错故障状态下开绕组PMSG的数学模型,通过研究不同故障状态下两个变流器的电压矢量分布,给出了开绕组PMSG变流器容错运行所需的电压空间矢量分配机制,进而提出每种故障状态下的开绕组PMSG控制策略。最后通过搭建的开绕组永磁电机实验平台,验证了所提出容错运行方案的可行性。 展开更多

关键词 开绕组永磁同步发电机 变流器故障 容错运行 电压空间矢量分配机制

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五相永磁同步电机磁链改进型容错直接转矩控制 被引量：17

10

作者 刘国海 高猛虎 +1 位作者 周华伟 周城 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期359-365,共7页

针对五相永磁同步电机驱动系统中开路故障导致转矩脉动大且动态性能差的问题,提出一种磁链改进型容错直接转矩控制策略。该策略基于故障前后磁动势不变原则,推导故障状态下的推广克拉克(Clarke)变换矩阵,建立五相永磁同步电机故障时的... 针对五相永磁同步电机驱动系统中开路故障导致转矩脉动大且动态性能差的问题,提出一种磁链改进型容错直接转矩控制策略。该策略基于故障前后磁动势不变原则,推导故障状态下的推广克拉克(Clarke)变换矩阵,建立五相永磁同步电机故障时的数学模型。在此基础上,设计一个系数修正定子磁链,使其与正常运行时一致。根据铜损最小原则,优化定子容错电流,同时采用基于零序电压谐波注入式脉宽调制技术,实现了电机转矩和定子磁链的准确控制。实验结果表明,该容错DTC策略能提高电机开路故障情况下转矩的稳态和动态性能,实现五相永磁同步电机的无扰运行。 展开更多

关键词 五相永磁同步电机 直接转矩控制 容错控制 磁链改进 基于零序电压谐波注入式脉宽调制

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五相容错永磁同步电机磁动势与转矩研究 被引量：4

11

作者 李玉猛 赵静 +1 位作者 陈振 刘向东 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期24-32,共9页

为了分析五相容错永磁同步电机开路故障时转矩波动变化的原因,采用绕组函数研究定子磁动势的谐波分布。开路故障未调整时,通过主波磁动势的时空分布揭示了磁动势和转矩之间的关系,并解释转矩增大的主要原因;此时定子磁动势增加了5k和10k... 为了分析五相容错永磁同步电机开路故障时转矩波动变化的原因,采用绕组函数研究定子磁动势的谐波分布。开路故障未调整时,通过主波磁动势的时空分布揭示了磁动势和转矩之间的关系,并解释转矩增大的主要原因;此时定子磁动势增加了5k和10k±3次谐波,但由于槽谐波幅值下降,转子总损耗减少。对开路故障采取电流控制策略进行调整后,平均转矩增加到正常值,但由于存在二次和四次纹波转矩,转矩波动相对于正常情况仍然较大。同时,定子磁动势10k±1次谐波幅值恢复到正常水平,但10k±3次谐波仍然存在且幅值增加,因而转子损耗相对于正常工作情形增大。 展开更多

关键词 五相容错永磁同步电机 绕组函数 磁动势 转矩 转子损耗

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五相永磁容错电机的相间短路容错控制 被引量：7

12

作者 顾理成 陈前 +2 位作者 赵文祥 刘国海 夏雨航 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期1972-1981,共10页

永磁电机发生短路故障后,电机内的短路电流急剧增大,电机系统将失去平稳性,威胁重大装备的运行安全。与其他短路故障相比,相间短路破坏性最强。针对这一严重故障,该文提出一种五相永磁容错电机的相间短路容错控制。以稳定的输出转矩为目... 永磁电机发生短路故障后,电机内的短路电流急剧增大,电机系统将失去平稳性,威胁重大装备的运行安全。与其他短路故障相比,相间短路破坏性最强。针对这一严重故障,该文提出一种五相永磁容错电机的相间短路容错控制。以稳定的输出转矩为目标,从消除相间短路引起的断相和短路电流这两个负面影响出发,构建最优容错电流。利用故障前后磁动势不变的基波降阶矩阵,重构非故障相电流,弥补相间短路下断相引起的转矩损失和转矩脉动。进一步地,在非故障相中注入补偿电流,以注入电流与短路电流的磁动势和为零为原则,抑制短路电流引起的转矩脉动。利用叠加原理合成所需容错电流,并通过载波脉宽调制技术固定所提容错控制的开关频率。最后,通过实测20槽/14极五相永磁容错电机故障,容错运行下的动、静态特性,验证了所提控制策略的正确性和可行性。 展开更多

关键词 五相永磁容错电机 相间短路 相缺失 基波降阶矩阵

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考虑开路运行模式时的五相永磁同步电机FOC 被引量：2

13

作者 葛蔷 田兵 +2 位作者 孙力 安群涛 赵克 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期192-200,共9页

五相永磁同步电机在开路故障下,由于缺乏有效的空间解耦模型,常采用滞环电流控制。针对滞环电流控制难以应用于大功率场合的问题,提出了一种五相电机矢量控制,即正常模式、单相开路、两相开路(包括相邻和不相邻两相开路)模式下的转子磁... 五相永磁同步电机在开路故障下,由于缺乏有效的空间解耦模型,常采用滞环电流控制。针对滞环电流控制难以应用于大功率场合的问题,提出了一种五相电机矢量控制,即正常模式、单相开路、两相开路(包括相邻和不相邻两相开路)模式下的转子磁场定向控制(FOC)。所提FOC基于维持基波定子磁动势和定子永磁体磁链圆形旋转的原则,给出了适用于各种运行模式下的Clarke和Park变换矩阵以及空间解耦模型。这些解耦模型具有相似的电压方程和转矩方程形式,因此矢量控制可以得到统一。在五相电机驱动系统上验证了所提出的空间解耦模型及FOC方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 五相永磁同步电机 转子磁场定向控制 单相开路 两相开路 空间解耦模型 容错控制

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基于占空比调制的五相容错永磁游标电机直接转矩控制 被引量：13

14

作者 陈浩 和阳 +1 位作者 赵文祥 许德志 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1055-1064,共10页

采用传统直接转矩控制策略的五相容错永磁游标电机,存在转矩脉动过大、定子电流谐波分量较高等问题。提出一种基于占空比调制技术的直接转矩控制策略。根据每个采样周期的转矩和磁链误差,运用一种简单有效的求解方法,计算出有效电压矢... 采用传统直接转矩控制策略的五相容错永磁游标电机,存在转矩脉动过大、定子电流谐波分量较高等问题。提出一种基于占空比调制技术的直接转矩控制策略。根据每个采样周期的转矩和磁链误差,运用一种简单有效的求解方法,计算出有效电压矢量作用的最佳时间。既能保持电机优良的动态响应性能,也能有效减小转矩和磁链脉动,并降低定子电流的3次谐波含量。与此同时,该策略保持了直接转矩控制运算方便和结构简洁的优点。实验结果证明理论分析的正确性及所提控制策略的可行性。 展开更多

关键词 五相电机 容错永磁游标电机 直接转矩控制 占空比调制 转矩脉动抑制

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非正弦反电势五相永磁同步电机容错矢量控制 被引量：3

15

作者 周长攀 刘海峰 +3 位作者 景国秀 孙向东 刘坛 史奔奔 《电气工程学报》 CSCD 2021年第4期108-119,共12页

多相永磁同步电机驱动系统具有较强的容错运行能力。以非正弦反电动势五相永磁同步电机为研究对象,在缺一相故障下,通过降阶变换矩阵,分别构建基波和三次谐波空间同步坐标系下的转矩方程;同时,为消除故障后产生的二、四次转矩脉动,分析... 多相永磁同步电机驱动系统具有较强的容错运行能力。以非正弦反电动势五相永磁同步电机为研究对象,在缺一相故障下,通过降阶变换矩阵,分别构建基波和三次谐波空间同步坐标系下的转矩方程;同时,为消除故障后产生的二、四次转矩脉动,分析三次谐波电流注入率选取的方法,并根据最小铜耗及最大转矩原则对参考电流进行优化;针对传统PI控制器无法对交流参考电流进行精确跟踪的问题,在PI控制基础上,设计准比例谐振(Quasi-proportional resonance,QPR)+PI控制器来对同步坐标系下交流参考电流进行精确跟踪。仿真和试验结果表明,转矩脉动得到了有效抑制,并且QPR+PI控制器实现了对交流电流信号的精确跟踪。 展开更多

关键词 五相永磁同步电机 三次谐波电流 转矩脉动 容错控制 准比例谐振控制器

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三次谐波抑制的五相永磁电机容错控制策略及仿真分析 被引量：4

16

作者 程祎 杜钦君 +2 位作者 张铭 宋传明 张明哲 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期95-102,136,共9页

针对列车风机用五相永磁同步电机(FPMSM)一相断路故障情况,基于五相电机特有的三维子空间,提出一种考虑三次谐波抑制的五相永磁电机容错控制策略。建立五相永磁同步电机数学模型,根据驱动拓扑结构分析空间电压矢量分布规律,利用五相电... 针对列车风机用五相永磁同步电机(FPMSM)一相断路故障情况,基于五相电机特有的三维子空间,提出一种考虑三次谐波抑制的五相永磁电机容错控制策略。建立五相永磁同步电机数学模型,根据驱动拓扑结构分析空间电压矢量分布规律,利用五相电机三维空间中大矢量与中矢量对磁链作用效果相反的特点,构建虚拟电压矢量抑制相电流三次谐波;根据不同扇区中虚拟电压矢量对转矩及磁链的作用效果,建立故障前后电压矢量开关选择表对转矩和磁链进行调节,降低一相断路故障引起的转矩脉动,使五相电机发生故障后仍能稳定运行,提高风机驱动系统运行可靠性。在MATLAB/Simulink环境下搭建五相电机系统仿真模型,对不同负载情况进行仿真,仿真结果表明:五相永磁电机在一相断路故障前后输出转矩和转速基本不变,风机驱动系统仍能稳定运行,证明了容错控制策略的有效性。该方法可扩展到多相永磁电机容错控制。 展开更多

关键词 列车风机系统 五相永磁同步电机 容错控制 三次谐波抑制 开关选择表

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基于虚拟变量的六相永磁同步电机缺一相容错型直接转矩控制 被引量：20

17

作者 周扬忠 程明 陈小剑 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第19期5050-5058,共9页

机车牵引及船舶推进等系统要求应用于这些场合的多相永磁同步电机驱动系统具有强的转矩控制能力和容错运行能力。该文针对偏置60°六相对称定子绕组永磁同步电机提出一种缺一相容错型直接转矩控制策略。首先,基于重构的虚拟变量研... 机车牵引及船舶推进等系统要求应用于这些场合的多相永磁同步电机驱动系统具有强的转矩控制能力和容错运行能力。该文针对偏置60°六相对称定子绕组永磁同步电机提出一种缺一相容错型直接转矩控制策略。首先,基于重构的虚拟变量研究该电机一相绕组开路故障时磁链与电磁转矩的关系;其次,基于执行机电能量转换的αβ平面内的虚拟电压矢量及z1z2零序轴系平面内的零序电压矢量,建立起剩余五相健康相逆变桥臂各种开关组合对虚拟定子磁链幅值、电磁转矩及零序电流误差矢量最优控制策略。实验结果表明该文提出的驱动控制系统具有快速的转矩动态响应特性;同时零序电流受控,健康相定子绕组电流幅值相等,且正弦。 展开更多

关键词 偏置60°六相对称绕组永磁同步电机 直接转矩控制(DTC) 容错运行 缺一相 零序电流

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五相永磁同步电机缺相运行的建模与控制 被引量：20

18

作者 高宏伟 杨贵杰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第20期93-101,共9页

为提高五相永磁同步电机(PMSM)控制系统的可靠性,减小定子绕组发生开路故障时电机输出转矩的脉动分量,提出了五相PMSM缺相运行时的容错控制策略。从矢量空间解耦的角度,建立了含有3次谐波磁场的五相PMSM缺相运行时的数学模型。根据瞬时... 为提高五相永磁同步电机(PMSM)控制系统的可靠性,减小定子绕组发生开路故障时电机输出转矩的脉动分量,提出了五相PMSM缺相运行时的容错控制策略。从矢量空间解耦的角度,建立了含有3次谐波磁场的五相PMSM缺相运行时的数学模型。根据瞬时功率守恒原理,对故障前后的电磁转矩进行分析,提出了平均转矩保持不变的容错控制策略,通过重新分配各相电流的幅值和相位,实现了控制系统的满负荷运行;为了使电机在缺相故障时仍能提供平滑转矩,提出了脉动转矩保持为零的容错控制策略,实现了控制系统的无扰运行。采用转子磁场定向的方法,通过对旋转坐标系下的交直轴电流和零序电流进行控制,实现了对电机输出转矩的补偿。实验结果表明,所提出的容错控制算法能够有效改善五相PMSM在定子绕组发生开路故障时的运行性能。 展开更多

关键词 五相永磁同步电机 开路故障 数学模型 转矩脉动 容错控制

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五相PMSM相邻两相开路故障容错控制策略

19

作者 陶彩霞 王冉冉 +1 位作者 高锋阳 王伟斌 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期13-25,共13页

相永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)发生相邻两相开路故障会导致驱动系统不稳定运行,针对这种故障状况,提出一种基于空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation, SVPWM)技术的容错控制策略。首先构... 相永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)发生相邻两相开路故障会导致驱动系统不稳定运行,针对这种故障状况,提出一种基于空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation, SVPWM)技术的容错控制策略。首先构建永磁同步电机数学模型;进而为使机电能量实现平稳转换,重新构建降阶变换矩阵,得到故障后剩余相容错电流表达式;然后利用SVPWM技术,计算故障下空间电压矢量,建立6个扇区,进行目标矢量合成,进而计算相应基本合成电压矢量的作用时间,并给出对应扇区的空间电压矢量选择顺序;最后进行Matlab/Simulink仿真验证,仿真结果与理论计算一致,有效验证了所提SVPWM容错控制策略的正确性。利用该容错控制策略,五相永磁同步电机在故障状态下的运行性能得到明显改善,电机实现稳定运行。所提控制策略与传统电流滞环跟踪脉宽调制(pulse width modulation, PWM)控制方式对比分析,证明所提策略存在优越性。 展开更多

关键词 五相永磁同步电机 相邻两相开路故障 空间矢量脉宽调制 降阶变换矩阵 容错控制

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航天器永磁同步电机容错式直接转矩控制 被引量：7

20

作者 李硕 朱纪洪 +2 位作者 和阳 赵文祥 吉敬华 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2019年第5期45-50,共6页

电机被广泛应用到航天器的各种关键机构,要求在故障发生时具有带故障运行能力.永磁电机相比于感应电机、磁阻电机具有高功率密度、高可靠性、高效率、低转矩脉动等优点,五相永磁电机相对于传统三相电机,由于相数的增加,电机具有更高的... 电机被广泛应用到航天器的各种关键机构,要求在故障发生时具有带故障运行能力.永磁电机相比于感应电机、磁阻电机具有高功率密度、高可靠性、高效率、低转矩脉动等优点,五相永磁电机相对于传统三相电机,由于相数的增加,电机具有更高的自由度,提升了电机的容错运行性能,具有更高的可靠性,适用于航天器等场合,但存在着绕组开路故障时转矩脉动大和谐波电流含量大的问题.针对此问题本文选用功率密度高且具有更好容错性能的五相永磁同步电机(PMSM),提出一种改进的容错式直接转矩控制算法,通过对零序电流的抑制来减小开路故障时的转矩脉动和谐波电流.通过MATLAB/Simulink搭建了电机控制系统的仿真模型,验证了所提控制策略的正确性. 展开更多

关键词 五相永磁同步电机 容错控制 直接转矩控制 零序电流

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