双三相永磁同步电机一相开路容错控制策略

"本文主要探讨了一相开路时双三相永磁同步电机的容错控制策略，旨在提高系统在故障情况下的性能和可靠性。针对传统方法的不足，如动态性能下降和复杂度增加，文章提出了一种基于中性点隔离的新型控制策略，将剩余有效绕组等效为三相和单相永磁同步电机的组合，建立了融合旋转dq坐标系和静止坐标系的动态数学模型。实验证明，该策略可以实现软硬件兼容，增强切换过程的可靠性，并提升转矩输出能力。" 双三相永磁同步电机在多相电机中因其出色的容错能力而在航空航天、风力发电等领域受到广泛关注。当电机出现一相开路故障时，传统的容错控制策略通常将故障相切除，使电机等效为三相电机运行，但这会导致动态性能下降和系统复杂度增加。为了改善这种情况，研究者们提出了一种新的容错控制策略。 该策略基于中性点隔离，确保故障前后系统数学模型的一致性，并简化软硬件切换过程。当一相开路时，剩余的有效绕组被等效为一个三相永磁同步电机与一个单相永磁同步电机的组合。这种等效方法使得电机在故障状态下的动态数学模型得以建立，结合旋转dq坐标系和静止坐标系的理论，有助于优化电机的性能。 过去的研究中，有些策略专注于通过优化电机设计或采用特定的控制算法（如TSKFNN-AMF）来提高故障后的动态跟踪能力和转矩输出。然而，这些方法往往会导致系统功率和转矩输出的显著降低。相比之下，新的控制策略致力于充分利用所有剩余绕组，通过保持总磁势恒定来保持电机的运行性能，同时考虑铜损最小化、电流幅值最小化和转矩优化等目标。 尽管文献中提到的总磁势不变的容错方法在追求稳态性能时可能牺牲动态性能，但提出的中性点隔离策略解决了这个问题，通过建立动态数学模型提高了系统的动态响应。实验结果证实，这种控制策略能够有效提升容错运行时的转矩输出能力，增强了系统的可靠性。 这项研究为多相永磁同步电机的容错控制提供了新的思路，尤其是在一相开路故障情况下，通过创新的控制策略，能够在保持系统稳定性和可靠性的同时，最大化利用剩余绕组的能力，从而提升整体性能。这对于提高电机在关键应用中的可用性和效率具有重要意义。