赵美玲, 全 力, 张 超, 朱孝勇

(江苏大学 电气信息工程学院,江苏 镇江 212013)

基于铜耗最小的五相永磁同步电机单相断路故障解耦容错控制*

赵美玲, 全 力, 张 超, 朱孝勇

(江苏大学 电气信息工程学院,江苏 镇江 212013)

为提高五相永磁同步电机故障状态下的转矩性能，提出了一种基于铜耗最小的解耦容错控制方法。在磁动势不变原理与铜耗最小原则的基础上，求解出故障后电机的容错电流，然后根据所求得的补偿电流，推导出电机缺相后的降维变换矩阵，从而建立故障后五相永磁同步电机的数学模型，实现故障后电机的解耦控制。采用联合仿真的方法来验证所提出的容错控制算法。仿真结果表明，缺相后电机的转矩脉动得到了有效的降低，实现了电机的无扰容错运行。

五相永磁同步电机;开路故障;铜耗;解耦;容错控制

0 引 言

电机驱动系统中常见的故障可分为电机绕组故障和逆变器故障，每一类又存在开路和短路故障[1]。发生短路故障时，可以通过硬件故障隔离的方法转换为电机缺相运行[2]。相比于三相电机，多相电机拥有更多的控制自由度，多出的自由度可用来实现电机无扰容错运行[3-5]。这已经成为国内外的研究热点。

目前国内外研究学者提出了多种容错控制算法，大体可以分为两大类：第一类是容错电流的优化控制。基于故障前后磁动势不变原理，通过对剩余相电流的幅值和相位的控制，对故障后的绕组电流进行补偿，从而实现了缺相后电机的平稳运行[6-7]。……