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Research on a six-phase permanent magnet synchronous motor system at dual-redundant and fault tolerant modes in aviation application

引用

Chinese Journal of Aeronautics 2017年第4期30卷 1548-1560页

作者： Xiaolin KUANG Hong GUO Jinquan XU Tong ZHOU School of Automation Science and Electrical Engineering Beihang University Beij'ing 100083 China

With the development of more/all electrical aircraft technology, an electro-mechanical actuator（EMA） is more and more used in an aircraft actuation system. The motor system, as the crucial part of an EMA, usually adopts the redundancy technology or fault tolerance technology to improve the reliability. To compare the performances of these two motor systems, a 10-pole/12-slot six-phase permanent magnet synchronous motor（PMSM） is designed with the concentrated single-layer winding, which is able to operate at dual-redundant and fault tolerant ***, the position servo performances of the six-phase PMSM at dual-redundant and fault tolerant modes are analyzed, including the normal and fault conditions. In addition, a variable structure proportional-integral-derivative（pid） control strategy is proposed to solve the performance degradation problem caused by phase current saturation. Simulation and experimental results show that the fault tolerant PMSM has a better position servo performance than the dual-redundant PMSM, and the variable structure pid control strategy is able to improve the performance due to phase current saturation.

关键词： electro-mechanical actua tors fault tolerant permanent magnet syn chronous motor redundancy variable structure pid control

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