失磁状态下容错运行的dsem系统设计

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1、中图分类号：TM352论文编号：102870318-SX040学科分类号：080804硕士学位论文失磁状态下容错运行的DSEM系统设计研究生姓名杨岚学科、专业电气工程研究方向电力电子与电力传动指导教师周波教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一八年二月*本课题受国家自然基金(51477075)项目资助失磁状态下容错运行的DSEM系统设计NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringDesignofDSEMSystemForFault

2、-TolerantOperationUnderLossofExcitationAThesisinElectricalEngineeringbyYangLanAdvisedbyAssociateprofessorZhouBoSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringFebruary,2018承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包

3、含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：才如式日期：沪,a·i.},'7-JJ__J�南京航空航天大学硕士学位论文摘要电励磁双凸极电机具有结构简单、容错性能好、励磁控制灵活等优点，在航空航天、新能源发电等领域具有良好的应用前景。稳定励磁是电励磁双凸极电机系统正常运行的前提条件，一旦发生失磁故障，电机可能出现停转、工作异常等问题，使系统可靠性降低，因此研究电励磁双凸极电机

4、失磁容错系统具有重要的实际意义。本文首先介绍了电励磁双凸极电机的发展历程、电机容错技术和失磁故障容错技术的研究现状，详细分析了电励磁双凸极电机磁路特点，研究了定子轭部高度、定子极部高度、转子极部高度和转子轭部高度等对失磁容错运行时电机磁路的影响，仿真对比了不同结构参数条件下电机的电磁特性，设计了能够兼顾失磁容错运行的电机绕组匝数。结合电励磁双凸极电机的特殊结构，介绍了基于全桥变换器和H桥变换器拓扑在正常励磁与励磁故障两种条件下的电机的工作原理，使用ANSYS软件搭建了两种变换器的场路联合仿真模型，对正常励磁和励磁故障下的电动运行分别进行了相应的仿真分析，仿真结果验证了所设

5、计失磁容错系统的可行性。提出一种基于三相全桥变换器正常电动运行时的三相六状态转矩脉动抑制策略，仿真验证其可行性。最后，分别在基于三相全桥和三相H桥变换器的三相电励实验平台上对所提电动运行状态下的容错方案进行了实验验证，结果表明电机能够在失磁故障发生时继续平稳运行，进一步验证了该方案的正确性与有效性。关键词：电励磁双凸极电机，H桥变换器，失磁容错，电机控制I失磁状态下容错运行的DSEM系统设计AbstractDoublysalientelectro-magneticmachine(DSEM)hastheadvantagesofsimplestructure,goodfaul

6、ttoleranceandflexiblecontrolofexcitation,whichhasgoodapplicationprospectinthefieldsofaerospace,newenergypowergenerationandotherfields.ExcitationfaultisanimportantproblemthatitmustbetakenintoconsiderationforthereliabilitystudyofthenormaloperationoftheDSEM.Ittakesanegativeimpactontheoverall

7、performanceofthedoublysalientelectromagneticmachinewhentheexcitationfaultoccurs.Therefore,itownsimportantpracticalsignificancetoresearchonthefault-tolerantsystemofexcitation-loss.Firstofall,researchstatusoftheDSEM,fault-toleranttechniquesandthestudyoftheexcitation-l