永磁同步电机开路故障容错补偿控制

发布时间：2017-12-21 11:02

  本文关键词：永磁同步电机开路故障容错补偿控制　出处：《交通运输工程学报》2016年06期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：基于磁动势不变原则的故障容错补偿控制策略,在研究正常情况下船用永磁同步电机磁动势数学模型的基础上,建立了一相开路故障下磁动势数学模型。在电机发生一相开路故障时,通过改变其余无故障两相电流的大小和夹角,以保证故障前后电机的合成磁动势不变,进而使得空间电压矢量脉宽调制控制策略在电机控制中仍适用。结合船舶电力推进系统模型,在MATLAB/Simulink中建立船舶电力推进系统的整体仿真模型,并对转矩、转速、电流等参数进行分析。仿真结果表明:在无故障情况下,螺旋桨模型输出转矩脉动和电机的转矩、电流、转速脉动分别约为0.85%、5.90%、6.25%、2.01%,电机运行性能良好。在一相开路故障下,若未采用容错补偿控制策略,螺旋桨对故障响应较为强烈,输出转矩脉动达到22.2%,进而导致推进电机输出转矩、电流、转速均出现较大的波动,分别约为82%、50%、33%,且电机定子磁链轨迹为不稳定的椭圆;采用基于磁动势不变原则的矢量容错补偿控制策略后,螺旋桨输出转矩会恢复到稳定值,脉动约为1.02%,推进电机也会重新稳定运行,转矩、电流及转速脉动均明显下降,分别约为6.20%、6.78%、2.22%,与无故障时的脉动范围基本相同,电机定子磁链轨迹恢复为同故障前一致的圆形。可见,采用故障容错补偿控制策略,可以保证推进电机在正常情况和一相绕组开路情况下均能正常工作,且螺旋桨负载与推进电机性能匹配良好。
【作者单位】： 大连海事大学轮机工程学院;钦州学院海运学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51407021;51077007) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(3132016313) 广西中青年教师基础能力提升项目(KY2016LX419) 国家级大学生创新项目(201611607011)
【分类号】：U665.11
【正文快照】： 0引言电力推进船舶是未来绿色船舶的发展方向之一,它是由电动机代替传统推进柴油机来直接驱动螺旋桨使船舶运动。在船舶运行过程中,推进电机需要与螺旋桨的特性相匹配以发挥最佳性能[1]。考虑到船舶运行的复杂工况及船舶工作的恶劣环境条件,永磁同步电机(Permanent Magnet Syn

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本文编号：1315808