一种新型缺相永磁同步电机容错驱动系统

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1、电气传动2014年第44卷第3期ELECTRICDRIVE2014Vo1．44No．3一种新型缺相永磁同步电机容错驱动系统丁石川，李国丽，陈权，王群京(1．安徽大学电气工程与自动化学院，安徽合肥230601；2．安徽大学教育部电能质量工程研究中心，安徽合肥230601；3．安徽大学安徽省工业节电与用电安全实验室，安徽合肥230601)摘要：对矢量控制绕组开路式永磁同步电机驱动系统中一相绕组开路故障工况进行研究。采用电流矢量轨迹曲线诊断故障发生位置，通过桥臂冗余开关组合在线模拟开路相故障。引入6O。坐标系统下固有开关冗余的电压空间矢量调制重

2、构，提出矢量分解准则，在一个调制周期内逆变器一Ⅱ钳位于对应三角区域顶点的相同冗余开关状态，逆变器一I进行电压矢量合成的控制策略，在不增加额外器件下实现驱动系统的缺相容错运行。基于Maxwell&Simplorer&Matlab三者的联合仿真实验验证了该容错方案能够实现驱动系统从开路故障状态到缺相容错运行的平滑、可靠切换，有效提高了系统的可靠性。关键词：绕组开路式；60。坐标；重构；缺相；容错中图分类号：TM351文献标识码：ANewFaultTolerantDriveSystemofPermanentMagneticSynchronous

3、MotoratLacking—phaseDINGShi—chuan1,27LIGuo—li"3,CHENQuan，WANGQun-jing2’(1．SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，AnhuiUniversity，Hefei230601，Anhui，China；2．PowerQualityEngineeringResearchCenterofChinaMiniztry，AnhuiUn~rsity，Hefei230601，Anhui，China；3．AnhuiProvinceLaborat

4、oryofElectricalEconomizeandSafety，Anhui如e押，Hefei230601，Anhui，China)Abstract：Investigationofopencircuitedmotorphasefauhmodebehaviorforvectorcontrolopen—windingpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)drivesystemwasdone．Anapproachtofaultlocationbasedontrajectoriesofcurrentvecto

5、rispresentedtoimitateopencircuitedwindingonlinebyswitchingcombinations．The60。coordinatesystemisemployedtore-configuratetheinherentredundancyofvoltagevectorsbasedoninverter·-Hclampedmethod．Inamodulationperiod，itisensuredthatinverter-IIisclampedtoacommonredundancyswitchstat

6、einthecorrespondingtriangleregion，andinverter—Icantrackthevoltagevector．Hence，fault—tolerantlacking—phasedrivesystemcanbeachievedwithoutadditionaldevices．ACO—simulationmodelbasedOilmaxwell&simplorer&matlabisperformedtopredictfaultresponseoftheopen-windingPMSM．Theresultssh

7、owfaulttolerantsystemquicklyrecoversthecontrolperformance．Keywords：open—winding；60coordinatesystem；re—configurate；lacking—phase；faulttolerant量控制的计算过程；在此基础上，文献[3—4]提出1引言了空间矢量解耦驱动异步电机技术，即先原点对永磁同步电机(PMSM)具有突出的性能优称分解矢量再独立调制，合成所需参考电压信点，近年来，已广泛应用于工业、军工、交通等领号。文献[5—7]通过级联逆变器后实现多电

8、平三域。然而其驱动系统性能和容错能力是其推广相异步电机的驱动技术。多应用在异步电动机的关键，也是目前的研究热点之一n。文献[23提领域。目前，国内在开绕组驱动技术研究较少。出的虚拟坐标系，简化