摘要：针对多电飞机电力作动系统,提出永磁容错电机及其容错驱动控制的拓扑结构,探讨系统的电气故障模式,研究防止故障传播的电、磁、热隔离设计,在理论上给出了容错电机相数的选取方法,采用独立的同轴电机组件实现高冗余系统。研究结果表明:电机、功率变换器和供电通道均采用以相为基本单位的模块化拓扑结构,可实现多电飞机对作动系统的高容错要求。

摘要：容错电机以其可靠性高、容错能力强以及恶劣环境工作能力强等优点得到了国内外电机领域广泛关注,其工作原理、拓扑结构、电磁性能和控制策略等已有广泛而深入的研究,研究结果表明该类电机非常适合应用于全电/多电飞机电力作动系统。本文从拓扑结构和控制算法两大方面对电力作动系统用容错电机的关键技术进行分析和总结。在拓扑结构方面,横向比较了每种原型电机引入容错设计后对原有电磁性能的影响,纵向归纳了电机容错设计的通用设计方法和一般规律。在控制策略方面,分析了基于电流矢量重构技术和基于电压矢量重构技术两大类方法的内在联系与优缺点,提出了提高转速动态的容错电机转矩冲量平衡控制,并对代表性拓扑结构和容错算法进行了仿真和实验比较。最后展望了容错电机的研究前景与应用拓展。

摘要：阐述了永磁容错电机系统工作原理并且对其潜在的电气故障进行分析。在分析逆变器短路和开路故障以及电机绕组实际特性的基础上,提出了系统潜在故障的识别和检测方法。把TMS320F2812作为控制器,设计故障检测硬件电路,并对软件进行编程和调试。试验结果证明了故障识别和检测方法的正确性。

摘要：双绕组永磁容错电机在矢量控制(电流滞环)正常工作时,其电机的转矩脉动在额定允许范围内。当电机处于断路故障下,电机若无容错控制时,电机将会产生较大的转矩脉动。对双绕组电机本身设计时,转矩脉动的抑制方法进行论述,并对电机正常工作,无容错控制断路故障时与断路容错控制时,转矩脉动的抑制进行理论分析。同时把DSP28335作为控制器,搭建硬件平台,以双绕组三相永磁容错电机为实验对象,实际验证电机所产生的转矩脉动是否在电机允许的范围内。

摘要：为了提升五相容错式永磁游标(five-phase fault-tolerant permanent-magnet vernier,FT-PMV)电机的输出转矩和设计优化的效率,该文对影响五相FT-PMV电机转矩性能的关键设计参数进行了研究。首先,推导了电机的功率方程,确定了影响电机转矩性能的关键设计参数,并通过解析法计算得到参数的合理取值范围,为电机转矩的优化提供基础。其次,以最大输出转矩为目标,利用遗传算法,对电机的关键设计参数进行了全局优化,设计并制造了一台1.6k W实验样机。最后,对样机开展了正常运行和故障容错运行的实验研究。仿真和实验结果表明样机确实具有高可靠性、高转矩的优点,同时证明了理论分析的有效性。

摘要：提出一种具有奇数转子极的新型五相容错式磁通切换永磁(fault-tolerant flux-switching permanent-magnet,FT-FSPM)电机。该电机结构通过引入容错齿设计,增强了各相之间的独立性,提高了电机容错性能。运用有限元方法,对所设计的10/19极FT-FSPM电机的磁场、气隙磁密、反电势及齿槽转矩等电磁性能进行计算,分析奇数转子极结构对反电势和齿槽转矩的影响。在此基础上,研究电机故障时的容错控制策略。运用电路、磁路瞬态联合仿真的方法,对电机的转矩进行计算,并设计加工了FT-FSPM实验样机,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

摘要：设计了一种基于子电机的新型结构混合的异型直驱轮毂电机,用于驱动轮毂电动汽车。该电机的定子设计成两种不同的结构尺寸配合相应的电磁参数,共用同一个转子,在气隙圆周上构成4个子电机,控制系统可实现对各子电机的独立控制。首先根据电动汽车两种频繁工作点——低速起动和高速恒速,分别设计了额定值对应这两种工作点的电机,采用id=0和弱磁控制策略,并结合2D有限元仿真,分析了两种电机各自的稳态运行性能,绘制两种电机对应的转矩-转速与效率图。然后将两种电机组合成4个子电机,并优化调整参数,仿真分析了组合后的异型混合电机运行性能。仿真结果表明,组合后的异型混合电机在低速和高速工作区域均具有较高的运行效率,并具有良好的容错性能。

摘要：针对多电飞机电力作动系统,提出永磁容错电机及其容错驱动控制的拓扑结构,探讨系统的电气故障模式,研究防止故障传播的电、磁、热隔离设计,在理论上给出了容错电机相数的选取方法,采用独立的同轴电机组件实现高冗余系统。研究结果表明:电机、功率变换器和供电通道均采用以相为基本单位的模块化拓扑结构可实现多电飞机对作动系统的高容错要求。