一种用于五相容错永磁直线电机的容错控制方法

摘要

本发明公开了一种用于五相容错永磁直线电机的容错控制方法，根据电机故障前后旋转磁动势幅值和相角不变以及正常相电流幅值相等的原则，计算出容错电流。根据空间机电能量转换原理，获得基波子空间的两个正交基，推导推广派克变换矩阵，实现电压和电流的坐标变换；将指令电压和各相反电势相加得电机自然坐标系下的各相期望相电压；所述期望相电压经电压源逆变器CPWM调制实现五相容错永磁电机故障后无扰容错运行。本发明在保证电机某一相开路故障前后电机输出推力或转矩一致的前提下，不但能有效抑制电机推力或转矩脉动，而且更为关键的是能使电机在故障时的动态性能和正常时一致，实现电机高动态性能容错运行，且算法具有一定的通用性。

主权项

一种用于五相容错永磁直线电机的容错控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立五相圆筒型容错永磁直线电机模型；其结构包括定子(1)和动子(5)，定子(1)是模块化的结构，由圆盘状集中电枢绕组(2)、电枢齿(3)以及容错齿(4)构成，定子(1)每一个模块中的电枢齿(3)两边的电枢绕组(2)电流方向相反，间隔四个电枢齿(3)的两电枢齿(3)上的电枢绕组串联或者并联构成一相，形成五相绕组，准Halbach阵列永磁体(6)表贴在动子(5)上；步骤2，当电机A相发生开路故障时，根据电机故障前后的旋转磁动势幅值和相角不变以及剩余正常相电流幅值相等的原则，再根据相电流和等于零的约束条件，求出故障后电机容错运行的相电流；步骤3，根据空间机电能量转换原理，由电机容错运行后的相电流计算出基波子空间的两个正交基，从而得到剩余的四个正常相坐标到两相静止坐标变换的推广派克矩阵T_4s/2s；步骤4，将推广派克矩阵T_4s/2s和克拉克变换矩阵C_2s/2r相乘，实现自然坐标系下的电流到旋转坐标系下的电流变换，然后求出推广派克矩阵的反变换矩阵T_2s/4s和克拉克反变换矩阵C_2r/2s的乘积，实现旋转坐标下的电压到自然坐标下的指令电压的变换；步骤5，将指令电压和各相反电势相加得到自然坐标系下的电机各相期望相电压；步骤6，所述期望相电压经电压源逆变器CPWM调制实现五相容错永磁电机故障后无扰容错运行。