五相永磁容错电机直接转矩控制的仿真研究

【摘要】在军事,航空航天和汽车等行业中,可调速驱动系统的可靠性是十分重要的。为了能够有效地提高电机及其控制系统的可靠性,永磁容错电机及其控制系统成为目前研究的热点,本文对五相永磁容错电机的直接转矩控制技术展开研究。基于三相永磁电机的数学模型,建立了五相永磁容错电机的数学模型。电机各相绕组隔齿绕制,这使得电机具有了物理隔离、热隔离的特点。本文的永磁容错电机各相绕组均采用独立H桥驱动,且各相绕组相对独立,不存在中性点连接,因此在合成电压空间矢量的分布上与传统全桥驱动逆变系统存在很大的区别。基于此,这里首先对独立H桥驱动的六相永磁容错电机总空间电压矢量的分布进行了研究,为直接转矩控制做好铺垫。然后选择正常和一相开路故障情况下的电压空间矢量。正常状态下,选幅值最大的电压空间矢量。一相开路故障情况下,选择第一位是0的电压空间矢量。通过研究五相永磁容错电机电压空间矢量的特点,提出了一种基于直接转矩控制的开路故障容错控制策略。为了验证所提出控制策略的正确性和可行性,在MATLAB/Simulink软件环境下建立了该控制系统的仿真模型。在高速和低速下,对提出的容错控制策略进行了仿真验证。仿真结果表明,采用的容错电机直接转矩控制策略可以在故障的情况下使电机继续运行,并且转矩和速度的变化可以控制在可接受的范围内。
【作者】天特（SiPhyoTint）；
【导师】朱景伟；
【作者基本信息】大连海事大学，电力电子与电力传动，2014，硕士
【关键词】永磁容错电机；直接转矩控制；开路故障；转矩脉动；

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