非交疊集中繞組結構磁通切換型電機的拓撲結構與控制算法研究.pdf

1、非交疊集中式繞組結構的磁通切換永磁電機結合了定子永磁式電機轉子結構簡單、固有可靠性高的優(yōu)勢和永磁電機功率密度高的優(yōu)勢，同時又擁有了非交疊集中式繞組結構電機容錯能力強、可靠性強的優(yōu)點。該電機既能滿足全電/多電飛機中電力作動器應具有功率密度高，可靠性高和容錯能力強的要求，又能滿足電動汽車中所用電機應具有功率密度高和弱磁能力強，轉速范圍寬的要求。因此本文從系統(tǒng)的角度研究了非交疊集中式繞組結構的磁通切換永磁電機的本體結構及相應的控制算法。

2、>　　本文首先為了解決非交疊集中式繞組結構的磁通切換電機轉矩脈動大、反電勢不正弦的問題，提出了一種轉子分段式結構并優(yōu)化了兩部分轉子之間的偏移角。該方法同時考慮了磁鏈幅值，磁鏈正弦度和定位力矩峰峰值以確定兩部分轉子偏移角。與定轉子斜槽結構及定轉子開槽相比，該方法能有效提高電機磁鏈正弦度，減小定位力矩和轉矩脈動的同時，不影響轉矩輸出能力。通過有限元仿真及實驗驗證了該方法的有效性，并將該方法推廣至各種結構的磁通切換電機。其次，針對現(xiàn)有的基于磁

3、勢不變的容錯矢量控制未考慮反電勢諧波和最優(yōu)電流法中，短路故障時忽略了電機繞組的電阻值的缺點，本文研究了考慮反電勢二次諧波時的容錯控制策略。該容錯控制策略考慮了反電勢二次諧波，開路故障時調節(jié)健康相中其中兩相的電流幅值和相位使輸出轉矩平均值不變，轉矩脈動為零。短路故障時，根據(jù)測量得出的短路電流，考慮電機的電阻和自感反計算出短路相的反電動勢，應用故障分解法計算得到短路時的補償電流。實驗驗證了該方法的有效性并將其與現(xiàn)有的基于磁勢不變的矢量控制和