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题名三相永磁同步电机容错系统设计与控制策略综述
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作者
金石
孙鹏
王博
刘光伟
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机构
沈阳工业大学电气工程学院
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出处
《电气工程学报》
北大核心
2025年第4期61-85,共25页
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基金
国家自然科学基金区域创新发展联合基金(U22A20215)
国家自然科学基金重点国际合作研究(51920105011)资助项目。
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文摘
在电动飞机、新能源汽车等对安全性要求极高的领域,保证电机驱动系统的可靠性至关重要,围绕三相永磁同步电机容错系统的设计与控制策略展开综述。根据三相永磁同步电机容错技术的研究成果,将电机系统故障分为电路故障和非电路故障。重点针对电路故障下的容错策略进行分析,归纳总结针对绕组故障和功率器件故障的电机和变换电路容错拓扑结构以及基于不同坐标系的容错控制策略。在电机容错拓扑方面,梳理针对绕组故障的多种冗余方案,如采用完全余度电机拓扑、不同形式的双绕组电机拓扑以及多绕组电机拓扑。在变换电路容错拓扑方面,详细阐述基于含中性点的三相桥式容错拓扑、基于开绕组的容错拓扑、集成模块化容错拓扑、模块化多电平转换器等技术。这些采取不同拓扑结构和冗余方式的容错设计,为系统在故障情况下的可靠运行提供了重要基础保障。在控制策略层面,依据不同坐标系进行分类,包括基于三相静止坐标系、αβz1z2z3坐标系、dq坐标系和矢量空间解耦坐标系的容错策略。这些容错控制策略分别从转矩守恒和铜耗优化角度出发,致力于在故障发生时保证电机的持续稳定运行。最后,根据所论述的各种容错拓扑设计和容错控制策略进行总结和展望,为提高电机系统的可靠性和容错能力提供全面的技术参考。
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关键词
三相永磁同步电机
绕组故障
功率器件故障
容错拓扑设计
容错控制策略
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Keywords
Three-phase permanent magnet synchronous motor
winding fault
power device fault
fault-tolerant topology design
fault-tolerant control strategy
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分类号
TM30
[电气工程—电机]
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