電動(dòng)汽車用定子永磁型軸向磁場(chǎng)容錯(cuò)電機(jī)故障容錯(cuò)技術(shù)研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，全球性的能源危機(jī)以及環(huán)境污染等問題日益嚴(yán)重，這促使了工業(yè)領(lǐng)域眾多產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型，電動(dòng)汽車開始備受重視。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的重要組成部分，在全車控制系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。相較于其他種類電機(jī)，永磁同步電機(jī)的運(yùn)行效率更高，轉(zhuǎn)矩密度更大，非常適合用于電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)。作為永磁同步電機(jī)的一種特殊結(jié)構(gòu)，定子永磁型軸向磁場(chǎng)容錯(cuò)(Axial Field Flux-Switching Fault-Tolerant,AFFSFT)電機(jī)不但

2、繼承了傳統(tǒng)永磁同步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，還擁有軸向磁場(chǎng)磁通切換電機(jī)軸向尺寸短、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，能夠使用正弦波控制，并且容錯(cuò)能力更強(qiáng)，這使得AFFSFT電機(jī)在電動(dòng)汽車領(lǐng)域擁有很好的應(yīng)用前景。本文以研究小組設(shè)計(jì)的一臺(tái)樣機(jī)，電動(dòng)汽車用6/14極AFFSFT電機(jī)為控制對(duì)象，基于電機(jī)的兩種單相故障類型，研究、設(shè)計(jì)容錯(cuò)控制方法。
　　首先，介紹AFFSFT電機(jī)的結(jié)構(gòu)，闡明磁通切換原理，分析電機(jī)的靜態(tài)特性。以此為基礎(chǔ)，在定子三相ABC坐標(biāo)系和轉(zhuǎn)子dq

3、0坐標(biāo)系下建立電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。
　　其次，列舉四種矢量控制中常用的電流分配算法，選定AFFSFT電機(jī)容錯(cuò)控制系統(tǒng)采用id=0的電流控制方法。針對(duì)AFFSFT電機(jī)的單相故障，配合三相四橋臂逆變器拓?fù)洌岢龌阢~耗最小的SVPWM容錯(cuò)控制算法。
　　第三，基于MATLAB/Simulink建立AFFSFT電機(jī)容錯(cuò)控制系統(tǒng)仿真模型。對(duì)電機(jī)發(fā)生單相斷路故障、單相對(duì)中性點(diǎn)短路故障進(jìn)行仿真，分析電機(jī)容錯(cuò)運(yùn)行時(shí)，采用S