表贴式外转子五相永磁同步电机设计与开路容错控制

发布时间：2021-07-06 05:59

　　在航空航天、深海探测、新能源汽车等国家重大发展项目背景下,对永磁同步电机高转矩密度和容错特性的要求不断提高,多相永磁同步电机愈发体现出其优势并引得越来越多的国内外学者投入对其结构设计、调速控制系统和容错算法的研究。本文将以五相永磁同步电机为研究对象,为提高其转矩密度设计了一种定子绕组非正弦分布的结构,并以此为基础展开对三次谐波注入式五相永磁同步电机（Third Harmonic Injection-Five-phase Permanent Magnet Synchronous Motor,THI-FPMSM）调速系统以及一相开路故障容错策略的研究。本文首先对多相电机的设计、建模和容错控制理论系统归纳,总结多相电机的研究历史和近况。接着建立THI-FPMSM正常和一相开路故障时自然坐标系下的数学模型。并类比三相电机坐标变换矩阵进行推导,获得五相电机的Clark、Park矩阵,将自然坐标系下五相电机数学模型变更到旋转坐标系下,实现电机交、直轴分量解耦控制。本文的主要工作及研究成果包含以下三个方面:1.以高转矩密度为目标,设计一款30槽32极表贴式外转子五相永磁同步电机。对三种不同绕组方法的... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

五相电机封装及内部结构图（左：图a，右：图b）

电子科技大学硕士学位论文2.3 三次谐波注入式五相永磁同步电机建模本节分别在MATLAB/Simulink环境中建立了正常电机自然坐标系和旋转坐标系下的模型，并由自然坐标系下的正常五相电机模型得到单相缺相后的电机模型2.3.1 同步旋转坐标系下 THI-FPMSM 的模型封装根据式(2-17)、(2-22)、(2-24)和(2-10)可以在 Simulink 中搭建旋转坐标系下正常工作的三次谐波注入式五相永磁同步电机模型并封装如图 2-2(a)所示，展开其内部结构如图 2-2(b)所示。d, q 坐标系下的电机模型由坐标转换、dq 轴电压方程、电磁转矩计算和转子运动方程等模块构成。

图 2-2 五相电机封装及内部结构图（左：图 a，右：图 b）图 2-3 是根据式(2-17)得到的五相定子电压由自然坐标系转换到旋转坐标系的模块内部结构展开图。其输入量为定子五相电压和转子位置角 θ，输出量为1 1d q、3 3d q坐标轴下的电压。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3267673