雙繞組永磁容錯電機及其控制系統(tǒng)研究.pdf

1、為解決世界能源危機和環(huán)境污染問題，電力執(zhí)行系統(tǒng)取代液壓執(zhí)行系統(tǒng)是未來航空航天和交通運輸先進產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。隨著電力執(zhí)行系統(tǒng)的不斷發(fā)展與完善，電力執(zhí)行器的電機驅(qū)動系統(tǒng)采用具有高可靠性、高容錯能力和高功率密度的永磁容錯電機勢在必行。本文在分析單電機永磁容錯電機控制系統(tǒng)和雙余度永磁容錯電機控制系統(tǒng)優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，提出了一種雙繞組永磁容錯電機拓撲結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)具有了可與雙余度永磁容錯電機控制系統(tǒng)相媲美的可靠性，同時降低了雙余度永磁容錯電機的制造成

2、本，提高了系統(tǒng)空間利用率。
　　首先，論文介紹了電力執(zhí)行系統(tǒng)、容錯技術(shù)、永磁電機的發(fā)展和永磁容錯電機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，提出了一種雙繞組永磁容錯電機的拓撲結(jié)構(gòu)。其次，研究了雙繞組永磁容錯電機的結(jié)構(gòu)特點和容錯特點，確定了永磁體材料，選擇了合適的電機相數(shù)、槽數(shù)和極對數(shù)。再次，介紹了雙繞組永磁容錯電機電磁參數(shù)的解析計算方法，分析了電磁參量之間的基本關(guān)系，建立了電感高精度解析式，為電機優(yōu)化設(shè)計打下了基礎(chǔ)。然后，根據(jù)設(shè)計要求確定了電機主要尺寸

3、，在有限元軟件Ansoft Maxwell和解析法的基礎(chǔ)上對電機槽口參數(shù)和永磁體離心高度進行了優(yōu)化設(shè)計，并且使用Ansoft Maxwell有限元軟件，從磁力線分布、齒槽轉(zhuǎn)矩、空載反電動勢波形和繞組電感等方面對所設(shè)計的永磁容錯電機進行了仿真驗證。接著，提出了開路和短路故障狀態(tài)下的電機容錯控制策略，并在Simplorer中搭建雙繞組永磁容錯電機控制電路，將Maxwell2D中的電機模型導(dǎo)入Simplorer，進行了聯(lián)合仿真，仿真結(jié)果驗證了