双三相同步磁阻电机单相开路故障下的容错控制策略

作     者：邹继斌 李炳均 张文韬 徐永向 郑博元 ZOU Jibin;LI Bingjun;ZHANG Wentao;XU Yongxiang;ZHENG Boyuan

作者机构：哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150006 哈尔滨工程大学智能科学与工程学院黑龙江省哈尔滨市150009 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年第44卷第14期

页      面：5736-5746,I0025页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主　　题：双三相同步磁阻电机 容错控制 开路故障 电流约束 电压信号传递误差 转矩脉动抑制 

摘      要：双三相同步磁阻电机(dual three-phase synchronous reluctance motor,DTP-SynRM)转子不含永磁体,没有高温退磁风险,成本较低,且由于其系统自由度高、冗余性强,因此具有较好的容错性能。开路故障是双三相同步磁阻电机系统中最常见的故障类型之一,该文针对一种两套三相绕组中性点相互独立的双三相同步磁阻电机单相开路故障,建立DTP-SynRM矢量空间解耦模型,实现对电压、电流和磁链方程的完全解耦。在开路故障状态下仍将其视为一个正常的双三相电机,分析故障状态对电机的电流约束和信号传递的影响,并指出在开路故障下z2轴电流与β轴电流不再独立,电机由正常运行时的四阶系统降阶为三阶系统,而由于开路故障导致的电压信号传递不准确则会在dq坐标系中引入二次谐波电流,并产生二次和四次转矩波动。该文提出一种同时考虑电流约束和信号传递误差的故障容错方法,电机处于三闭环运行状态,补偿电压信号传递误差,抑制开路故障时电机的转矩波动并降低电流谐波。搭建实验平台进行实验,验证所提容错方法的有效性和可行性。