摘要：永磁容错(FTPM)电机不仅具有容错和故障隔离能力,还继承了一般永磁电机功率密度大、转矩脉动小的优点,故在航空用电力作动系统中得到大力发展。最优转矩控制(OTC)算法可以实现电机在正常和故障时(一相断路或短路)输出电磁转矩脉动最小化。本文设计了750 W六相十极FTPM电机最优转矩控制系统平台,提出了两种简单实用的绕组故障诊断方法,对最优转矩控制算法进行了实验研究。实验结果表明,该算法能够实现故障前后转矩转速性能基本不变,且转矩脉动均小于20%,故障时动态响应快。

摘要：针对六相永磁容错电机及其驱动拓扑的特点,深入研究永磁容错电机电压空间矢量的分布规律,确定其选择原则,并设计了永磁容错电机的磁链和转矩估计观测器。详细分析系统在正常态和故障态时综合电压空间矢量对磁链和电磁转矩的影响,确定开关电压矢量的扇区和选择表,从而建立了具有容错能力的直接转矩控制策略。通过对一套750W六相永磁容错电机及其控制系统进行绕组断路和短路故障实验,表明系统发生单相断路或者短路故障时,电机输出转速和有功功率基本不变,实现了容错控制,进而证明了该控制策略的正确性及可行性,这为应用于高可靠性航空用电动燃油泵系统奠定基础。

摘要：为提高传统永磁电机的容错能力,定子绕组常采用隔齿绕的方式,但这种方式增加了电机的转矩脉动。通过极槽数的选取和容错齿的设计,实现了自感增加以及相与相之间互感抵消,大幅提高了永磁电机的容错能力。在此基础上,提出偏移电枢齿和齿靴的方法,充分利用了电枢槽面积,提高了电机的输出转矩,降低了转矩脉动,解决了传统永磁容错电机容错能力、功率密度和转矩脉动难以兼顾的问题。该文首先介绍基于定子齿偏移永磁容错电机的结构特点和容错原理,对传统永磁电机和定子齿偏移永磁容错电机进行优化设计,并对比分析其电磁性能,包括气隙磁密、反电势、输出转矩、自感和互感等。最后,通过样机的转矩和电感测量实验,并与仿真结果进行对比,验证了理论分析的正确性。

摘要：以六相十极永磁容错电机(FTPMM)为例,通过对电机中磁力线分布的分析,得出FTPMM绕组自感的各个主要组成部分,即激磁感、谐波漏感、槽口漏感和槽内漏感,并分析出FTPMM的大电感是通过增加槽口漏感和谐波漏感来实现的。为提高电机优化设计的正确性,提出了新的磁路模型,并引入槽口磁压降参数和槽口计算厚度参数,得出了具有高精度的非线性绕组自感及其组成部分的解析式。最后通过有限元法(FEM)及实验验证,该解析式的精度在1.3%以内,并且电机具有很强的容错能力,对永磁容错电机的优化设计和性能分析有理论指导意义。

摘要：针对双绕组三相永磁容错电机的结构,以在无故障和电机绕组开路及短路故障情况下获得相同的输出转矩为目标,提出双绕组三相永磁容错电机的矢量控制策略。电机的每相电流采用电流滞环控制技术。利用Matlab软件搭建了双绕组三相永磁容错电机矢量控制系统的仿真模型,设计调试了以TMS320LF28335 DSP为核心的硬件实验平台,仿真和实验结果证明了该矢量控制策略的正确性。

摘要：针对直驱型机电作动器中永磁容错电机存在饱和凸极效应的特点,建立三相12槽10极永磁容错电机非线性数学模型。将电机绕组磁链分为定子电流和转子磁极产生的磁链两部分,把转子磁极产生磁链等效为随转子位置变化的等效电流产生磁链,将电感表示为绕组总电流函数。辨识电机非线性磁链模型,在此基础上得出永磁容错电机非线性模型参数,在Matlab/Simulink中建立永磁容错电机非线性数学模型,并进行仿真分析。最后,利用有限元法和实验验证永磁容错电机非线性数学模型的有效性。此模型可推广到其他永磁容错电机中,可以为永磁容错电机无传感器控制设计提供参考,对提高直驱型机电作动器可靠性很有帮助。

摘要：基于Ansoft Maxwell 14设计了双绕组永磁容错电机,从空载反电动势、齿槽转矩脉动、气隙磁密、电感特性等方面验证了电机性能。根据设计制作了试验样机,测试了样机空载反电动势和短路电流。对比了利用解析法、有限元法和示波器测量值分别估算的电感,结果一致性较高,验证了仿真和计算的可靠性。该研究结果对于双绕组永磁容错电机在高可靠性工程领域中的应用具有一定的参考价值。

摘要：永磁容错电机的各相绕组采用H桥逆变器供电,消除了各绕组间的中性点,实现了电气隔离,提高了电机控制系统的直流电压利用率和容错性能。在分析永磁容错电机H桥逆变电路结构和工作原理的基础上,阐述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)和电流滞环跟踪脉宽调制(CHBPWM)的原理,设计了三相永磁容错电机的矢量控制系统,并建立了三相永磁容错电机SVPWM和CHBPWM的仿真模型,搭建了基于DSP的三相永磁容错电机矢量控制系统试验平台。通过仿真和试验,对比分析了两种控制策略的优缺点和适用范围。

摘要：本文针对航空用电力推进系统的高可靠性要求,提出了双余度永磁容错电机驱动系统的拓扑结构。将功率管开路、短路和电机绕组短路故障转化为电机绕组开路故障,进而为系统的容错控制提供了便利。通过深入研究三相永磁容错电机正常态和一相开路故障态时电压空间矢量的分布规律,设计了一种具有容错能力的永磁容错电机直接转矩控制策略。Matlab仿真结果表明,当发生一相开路故障时,系统输出转速和转矩基本不变,从而验证了本文研究的直接转矩控制策略的可行性。

摘要：研究了一种电动舵机用永磁容错电机,分析该容错电机的设计思路,根据技术指标完成电机的初步设计。建立电机的有限元仿真模型,研究槽口尺寸和斜槽对电机性能的影响,优化电机的结构参数。对优化后的永磁容错电机进行样机实验,实验结果验证了该设计的正确性。