單繞組無軸承薄片電機缺相容錯控制的研究.pdf

1、無軸承薄片電機利用無軸承技術實現轉子的旋轉和懸浮,具有集成度高、軸向利用率高、定轉子可完全分離等優(yōu)點。無軸承薄片電機采用了一種高密封性、超潔凈性、無交叉污染的綠色環(huán)保驅動技術,在航空航天、國防、工農業(yè)生產和日常生活領域具有廣泛的應用前景。
　　 單繞組無軸承薄片電機,摒棄了傳統(tǒng)無軸承薄片電機采用的雙繞組結構,利用一套定子繞組同時實現該電機的懸浮和旋轉控制。在結構簡單的同時,提高了無軸承薄片電機運行的可靠性及容錯性能。
　　

2、 本文以六相單繞組無軸承薄片電機為研究對象,以其缺相故障容錯運行為研究內容,主要完成了以下研究工作:
　　 首先,深入研究了單繞組無軸承薄片電機的懸浮力和轉矩的數學模型,從理論上分析懸浮力脈動的產生原因。在此基礎上,分析了滿足該電機穩(wěn)定懸浮運行的定子電流約束條件,為缺相容錯控制的實現奠定了基礎。
　　 其次,針對單繞組無軸承薄片電機各相定子電流獨立控制,以及缺相后通過剩余定子相電流的重構可以實現容錯運行的特性,分別研究

3、了基于旋轉坐標和基于定子電流解耦模型的缺相故障容錯控制策略。前者利用電機結構的對稱性,采用旋轉坐標法,解決了該電機由于相繞組位置不同導致缺相故障容錯控制數學模型多、系統(tǒng)復雜等問題;后者利用現有控制器的高速計算能力,提出缺相故障定子電流解耦控制模型,通過對解耦矩陣的變換,實現不同相繞組缺相時的定子電流容錯控制模型的統(tǒng)一。文中還分別對這兩種控制策略進行了Ansys仿真分析和實驗驗證,結果表明該兩種控制策略均能實現該電機缺相故障的容錯控制。<