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电动汽车用定子永磁型轴向磁场容错电机故障容错技术研究
| 论文题名： | 电动汽车用定子永磁型轴向磁场容错电机故障容错技术研究 |
| 关键词： | 电动汽车;永磁同步电机;单相故障;容错控制 |
| 摘要： | 进入21世纪以来，全球性的能源危机以及环境污染等问题日益严重，这促使了工业领域众多产业的转型，电动汽车开始备受重视。电机驱动系统是电动汽车的重要组成部分，在全车控制系统中起着举足轻重的作用。相较于其他种类电机，永磁同步电机的运行效率更高，转矩密度更大，非常适合用于电动汽车驱动。作为永磁同步电机的一种特殊结构，定子永磁型轴向磁场容错(Axial Field Flux-Switching Fault-Tolerant,AFFSFT)电机不但继承了传统永磁同步电机的优点，还拥有轴向磁场磁通切换电机轴向尺寸短、转子结构简单的特点，能够使用正弦波控制，并且容错能力更强，这使得AFFSFT电机在电动汽车领域拥有很好的应用前景。本文以研究小组设计的一台样机，电动汽车用6/14极AFFSFT电机为控制对象，基于电机的两种单相故障类型，研究、设计容错控制方法。 首先，介绍AFFSFT电机的结构，阐明磁通切换原理，分析电机的静态特性。以此为基础，在定子三相ABC坐标系和转子dq0坐标系下建立电机的数学模型，为后续研究奠定基础。 其次，列举四种矢量控制中常用的电流分配算法，选定AFFSFT电机容错控制系统采用id=0的电流控制方法。针对AFFSFT电机的单相故障，配合三相四桥臂逆变器拓扑，提出基于铜耗最小的SVPWM容错控制算法。 第三，基于MATLAB/Simulink建立AFFSFT电机容错控制系统仿真模型。对电机发生单相断路故障、单相对中性点短路故障进行仿真，分析电机容错运行时，采用SVPWM容错算法和采用基于铜耗最小的SVPWM容错算法的输出特性。 最后，在仿真的基础上，搭建基于TMS320F28335的AFFSFT电机容错控制系统硬件实验平台，基于CCS6.0环境编写AFFSFT电机正常运行、容错运行时的算法程序，进行AFFSFT电机正常和容错运行实验，验证了本文所提出容错控制算法的可行性和正确性。 |
| 作者： | 何春晓 |
| 专业： | 电气工程；电机与电器 |
| 导师： | 林明耀 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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