申请/专利权人：江苏大学

申请日：2023-12-29

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117811421A

主分类号：H02P6/10

分类号：H02P6/10;H02P6/28;H02P29/028

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.19#实质审查的生效;2024.04.02#公开

摘要：本发明公开了一种多相电机单相开路之后的绕组连接拓扑以及控制方法，包括如下步骤：根据磁动势不变原则推导出五相永磁电机在单相开路之后在最大转矩运行的参考电流表达式；构建新型降阶解耦矩阵并求出谐波空间电流表达式。提出非邻两相绕组串联的绕组连接方式以消除谐波空间的电流，进一步消除了电压方程中的谐波项和转矩表达式中的脉动项。最后，在这种绕组链接方式下进一步简化坐标变换和控制结构实现电机控制。本发明实现了五相电机在单相开路故障后的容错运行，并消除了空间电流及其引起的转矩脉动。提高了系统安全性和稳定性。此外，简化的控制结构降低了算法的复杂程度，提高了系统的可靠性。

主权项：1.一种多相永磁电机单相开路容错控制拓扑及方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1设a相发生开路故障，以最大转矩运行为约束条件，根据磁动势不变原则推导出五相永磁电机在单相开路之后的参考电流表达式ib，ic，id，ie；步骤2根据步骤1中求得的参考电流表达式，确定基波空间解耦向量T1，T2，通过求解与基波变换矩阵正交的向量确定谐波空间的解耦矩阵T3，T4；对基波和谐波空间解耦矩阵进行单位化求得一相开路故障下的解耦矩阵Ts；步骤3通过步骤2中求得的谐波空间解耦变换矩阵和参考相电流表达式求出谐波空间电流表达式iz1，iz2；令步骤3中求得的谐波电流iz1，iz2为零，可以得出ib＝-id，ic＝-ie；即可获得使谐波空间电流为零的绕组连接方式为：b相和d相串联，c相和e相串联；步骤4在步骤3所述控制系统拓扑的基础上，推导出解耦的定子电压方程组U和转矩方程Te；电压方程中消除了谐波项，转矩方程中消除了谐波引起的脉动项；步骤5在步骤4所述逆变器和电机连接拓扑的特点：即非邻相绕组串联的绕组拓扑，可将步骤2述四维解耦矩阵Ts简化为二维矩阵；反向解耦变换矩阵进一步简化为二维矩阵；采样转速n作为反馈量由PI控制器输出给定转矩，采集b、c相电流经过坐标变换后获得d轴和q轴实际电流；步骤6采用id＝0的控制方式，由PI控制器输出给定的d轴和q轴参考电压ud和uq，经T-1坐标变换后得到b、c相参考电压Ub和Uc；对Ub取反得到d相参考电压Ud；对Uc取反得到e相参考电压Ue；步骤7分别计算相反电动势eb、ec、ed、ee，分别补偿到参考电压Ub、Uc、Ud、Ue得到实际参考电压Ub*、Uc*、Ud*、Ue*；步骤8采用正弦载波调制策略进一步计算得出逆变器每个桥臂对应的占空比db、dc、dd、de，将占空比输入到逆变器控制电机旋转。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 江苏大学 一种多相电机单相开路之后的绕组连接拓扑以及控制方法

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