双通道开关磁阻发电机建模及故障仿真研究.pdf

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1、第31卷第1期机电工程Vol_31No．12014年1月JournalofMechanical&ElectricalEngineeringJan．2014DOI：10．3969／j．issn．1001—4551．2014．01．018双通道开关磁阻发电机建模及故障仿真研究杨涵轶，朱学忠(南京航空航天大学自动化学院，江苏南京210000)摘要：针对双通道开关磁阻电机两个通道之间存在强烈电磁耦合从而导致系统缺相运行时相电流严重畸变的问题，设计了一种单通道容错控制方法。首先利用基于场路耦合有限元法的仿真软件JMAG构建了一个12／8双通道开关磁阻发电机的仿真模型；然后在理论分析总结得出系统的大部分故

2、障将导致系统缺相运行的基础上，基于仿真模型仿真分析了系统正常运行状态和缺相运行状态时的发电性能；最后针对系统缺相运行状态提出了单通道容错控制方案，并通过仿真对该方案进行了验证。研究结果表明，该容错控制方案能够有效改善缺相故障下系统的输出性能，为该类发电系统的故障诊断和容错控制提供了依据。关键词：双通道；开关磁阻发电机；JMAG；有限元；故障中图分类号：TH39；TM352；TM619文献标志码：A文章编号：1001—4551(2014)0l一0086—04Modelingandfaultsimulationofdual-channelswitchedreluctancegeneratorYAN

3、GHan—yi，ZHUXue—zhong(AutomaticDepartment，UniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210000，China)Abstract：Aimingattheproblemthatthemutualelectromagneticcouplingbetweeneachchannelinthedual—channelswitchedreluctancema—chinecausedphasecurrentdistortionwhenphasefailureoccurred．anone—channelfauh—toler

4、antmethodwasdesigned．Firstly．asimulationmodelof12／8dual—channelswitchedreluctancegeneratorwasestablishedwithJMAGsimulationsoftwarebasedonfield—circuitcoupledfiniteelementmethod．Secondly，mostfailureswereanalyzedtheoretically．Anditturnedoutthatmostfailuresleadtophasingfailure．Thenonthebasisofthemodel，

5、generatingperformanceofthenormalconditionandthephasefaultconditionwassimulatedandanalyzedbyusingJMAGsoftware．Atlast．aimingatthephasefauhcondition．theone—channelfault—to]eraneemethodwaspresentedandsimulated．Theresultsindi—catethattheone—channelfault—tolerancemethodcanimprovethegeneratingperformanceef

6、fectively．Themodelingandfault—tolerantmethodalsohascertainrefereneevaluetofauhdiagnosisandfauh—tolerantresearchofthekindofgeneratingsystem．Keywords：dual—channel；switchedreluctancegenerator；JMAG；finiteelement；fault作为系统的重要组成部分，同时也是系统的薄弱环节，0引言一旦发生故障，将可能导致整个系统的瘫痪。通过将近年来，随着电机技术的快速发展以及应用市场电机内部绕组分为两个部分并分别配

7、备独立的变换器的广泛需求，开关磁阻发电技术越来越受到人们的关和控制器，构成冗余结构的双通道开关磁阻起动／发电注。相对于传统的发电系统，开关磁阻发电机具有结构系统，可以有效地解决这个问题引。当发电系统某个简单、可靠性高、发电量大、控制方式多样、起动和发电通道发生故障时可切除该故障通道，由另一个通道构功能易于结合等特点。这些特点使其非常适合应用于成单通道控制系统，实现供电系统的容错工作模式，从远距离运