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双通道开关磁阻电机控制系统的研究

彭晶晶  
【摘要】: 开关磁阻电机最突出的优点为结构简单坚固,在航空航天等领域具有很好的应用前景。由于开关磁阻电机系统中控制器和功率变换器是可靠性相对薄弱的环节,采用双通道结构,将开关磁阻电机的绕组分成两组,分别由两套独立的控制器和功率变换器来控制,可以提高系统整体的可靠性。 由于双通道开关磁阻电机的两个通道绕组绕制在同一套定子铁心上,所以两个通道间存在较强的电磁耦合。本文首先分析了两个通道耦合情况,采用改变绕组接法的方法实现了通道间的解耦,并建立了双通道开关磁阻电机模型。在该模型的基础上,仿真分析了双通道开关磁阻电机功率变换器故障、绕组故障等情况下运行状况。 改变绕组接法的方法可以实现两个通道间的解耦,但是该方法存在两个通道电流不对称的问题。为此,本文提出了一种双极性供电方案,通过合理配置各绕组电流的大小及方向,实现了两个通道电流对称,此外该方法还具有减小电机损耗的优点。 位置传感器与电机本体安装在一起,处于震动、高温、多尘的环境,容易出现故障。为此,本文提出了一种位置传感器综合管理的方案,实现了位置传感器的容错。 最后本文介绍了系统平台的设计,并在该平台上进行了实验验证。


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