薛玉洁， 康敏

(浙江科技学院 自动化与电气工程学院，浙江 杭州 310023)

0 引 言

随着电力电子器件的发展，供电相数不再受电网的限制，开启了多相电机的研究新篇章。多相电机具有相冗余特性，在缺相状态下能够继续运行，若采用合理的容错控制算法，可使得多相电机获得平稳的电磁转矩，实现抗扰运行[1]13。目前，多相电机在航空航天、舰船推进和新能源汽车等大功率且可靠性要求高的场合应用广泛[2]。

缺相运行性能分析以及容错控制策略是目前多相电机的研究热点，而准确、有效的缺相运行仿真是其重要研究手段。Jahns[3]利用对称分量法，研究了多相感应电机缺任一相时的动态和静态特性。李勇等[4]、叶光辉等[5]利用有限元法仿真验证了多相电机比三相电机具有更优越的性能。齐丹平等[6]基于MATLAB软件采用降阶电机模型，仿真研究了正常和缺相运行时六相感应电机的转矩特性。朱鹏等[7]提出基于磁动势平衡分析的容错控制方法，并利用仿真验证了该方法的正确性。

有限元法通过设置结构和材料能准确地对不同工况下的电机进行模拟，但模型计算量大，仿真速度较慢。本文提出一种基于MATLAB/Simulink的多相电机缺相不降阶仿真模型，不改变正常运行时电机的数学模型，仅通过调整故障后各相的输入电压使得故障相电流为0，从而模拟电机的缺相故障。模型仿真速度较快，建模简单且便于不同相缺相故障情况及容错控制策略的研究。同时本文利用有限元分析软件Ansoft对比验证了该模型的正确性。……