單繞組無軸承薄片電機(jī)缺相容錯(cuò)控制的研究.pdf

1、無軸承薄片電機(jī)利用無軸承技術(shù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和懸浮,具有集成度高、軸向利用率高、定轉(zhuǎn)子可完全分離等優(yōu)點(diǎn)。無軸承薄片電機(jī)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(qū)動(dòng)技術(shù),在航空航天、國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　 單繞組無軸承薄片電機(jī),摒棄了傳統(tǒng)無軸承薄片電機(jī)采用的雙繞組結(jié)構(gòu),利用一套定子繞組同時(shí)實(shí)現(xiàn)該電機(jī)的懸浮和旋轉(zhuǎn)控制。在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的同時(shí),提高了無軸承薄片電機(jī)運(yùn)行的可靠性及容錯(cuò)性能。
　　

2、 本文以六相單繞組無軸承薄片電機(jī)為研究對(duì)象,以其缺相故障容錯(cuò)運(yùn)行為研究?jī)?nèi)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(jī)的懸浮力和轉(zhuǎn)矩的數(shù)學(xué)模型,從理論上分析懸浮力脈動(dòng)的產(chǎn)生原因。在此基礎(chǔ)上,分析了滿足該電機(jī)穩(wěn)定懸浮運(yùn)行的定子電流約束條件,為缺相容錯(cuò)控制的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。
　　 其次,針對(duì)單繞組無軸承薄片電機(jī)各相定子電流獨(dú)立控制,以及缺相后通過剩余定子相電流的重構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)運(yùn)行的特性,分別研究

3、了基于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)和基于定子電流解耦模型的缺相故障容錯(cuò)控制策略。前者利用電機(jī)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性,采用旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)法,解決了該電機(jī)由于相繞組位置不同導(dǎo)致缺相故障容錯(cuò)控制數(shù)學(xué)模型多、系統(tǒng)復(fù)雜等問題;后者利用現(xiàn)有控制器的高速計(jì)算能力,提出缺相故障定子電流解耦控制模型,通過對(duì)解耦矩陣的變換,實(shí)現(xiàn)不同相繞組缺相時(shí)的定子電流容錯(cuò)控制模型的統(tǒng)一。文中還分別對(duì)這兩種控制策略進(jìn)行了Ansys仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果表明該兩種控制策略均能實(shí)現(xiàn)該電機(jī)缺相故障的容錯(cuò)控制。<