五相永磁同步电机缺相运行的建模与控制

作     者：高宏伟 杨贵杰 Gao Hongwei;Yang Guijie

作者机构：哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2016年第31卷第20期

页      面：93-101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] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51177026) 

主　　题：五相永磁同步电机 开路故障 数学模型 转矩脉动 容错控制 

摘      要：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。