雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)及其控制系統(tǒng)研究.pdf

1、為解決世界能源危機(jī)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(lái)航空航天和交通運(yùn)輸先進(jìn)產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。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(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用具有高可靠性、高容錯(cuò)能力和高功率密度的永磁容錯(cuò)電機(jī)勢(shì)在必行。本文在分析單電機(jī)永磁容錯(cuò)電機(jī)控制系統(tǒng)和雙余度永磁容錯(cuò)電機(jī)控制系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了一種雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)具有了可與雙余度永磁容錯(cuò)電機(jī)控制系統(tǒng)相媲美的可靠性，同時(shí)降低了雙余度永磁容錯(cuò)電機(jī)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(cuò)技術(shù)、永磁電機(jī)的發(fā)展和永磁容錯(cuò)電機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，提出了一種雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其次，研究了雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和容錯(cuò)特點(diǎn)，確定了永磁體材料，選擇了合適的電機(jī)相數(shù)、槽數(shù)和極對(duì)數(shù)。再次，介紹了雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)電磁參數(shù)的解析計(jì)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(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。然后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定了電機(jī)主要尺寸

3、，在有限元軟件Ansoft Maxwell和解析法的基礎(chǔ)上對(duì)電機(jī)槽口參數(shù)和永磁體離心高度進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(dòng)勢(shì)波形和繞組電感等方面對(duì)所設(shè)計(jì)的永磁容錯(cuò)電機(jī)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。接著，提出了開路和短路故障狀態(tài)下的電機(jī)容錯(cuò)控制策略，并在Simplorer中搭建雙繞組永磁容錯(cuò)電機(jī)控制電路，將Maxwell2D中的電機(jī)模型導(dǎo)入Simplorer，進(jìn)行了聯(lián)合仿真，仿真結(jié)果驗(yàn)證了