单绕组BSRM绕组开路或短路故障的容错运行控制方法技术

本发明专利技术公开了单绕组BSRM绕组开路或短路故障的容错运行控制方法，属于无轴承开关磁阻电机控制的技术领域。该方法根据转矩滞环信号选取各相基本电压符号，断开故障齿极绕组相对位置上的齿极绕组并选取与故障相相邻两相中电感值最大的一相作为补偿相，选取补偿相在故障齿极相邻位置上的齿极绕组及其相对位置上的齿极绕组作为悬浮力补偿绕组，根据各相基本电压符号及悬浮力滞环信号重构不平衡电压符号表，实现了单绕组BSRM绕组开路和短路故障容错控制策略的统一，控制简单，在容错运行时保证电机的稳定悬浮同时抑制转矩脉动，动态响应好。

Fault tolerant operation control method for open or short circuit fault of single winding BSRM winding

The invention discloses a fault tolerant operation control method for open or short circuit fault of single winding BSRM winding, which belongs to the technical field of the control of the bearingless switched reluctance motor. According to the hysteresis torque of each phase voltage signal selection of basic symbols, disconnect the fault gear pole winding the relative position of the teeth on the winding and select the adjacent phase and fault two phase inductance value maximum phase phase compensation is selected as compensation, in the fault location on the adjacent tooth tooth winding and its relative position the tooth of levitation force winding as compensation windings of each phase voltage, according to the basic symbols and levitation force hysteresis signal reconstruction of unbalanced voltage symbol table, to achieve a single winding the BSRM winding open circuit and short-circuit fault tolerant control strategy of unified, simple control, ensure the stable suspension of the motor and the torque ripple suppression in fault tolerant operation, dynamic response good.

【技术实现步骤摘要】
单绕组BSRM绕组开路或短路故障的容错运行控制方法
本专利技术公开了单绕组BSRM绕组开路或短路故障的容错运行控制方法，属于无轴承开关磁阻电机控制的

技术介绍
BSRM(BearinglessSwitchedReluctanceMotor，无轴承开关磁阻电机)的研究始于20世纪末，它将磁悬浮轴承中的控制绕组叠绕在开关磁阻电机定子槽中，是一种同时具备旋转和悬浮功能的新型电机。除了具备开关磁阻电机的固有优势，如结构简单坚固、成本低、耐高温、便于维护和高速适应性好等，BSRM还可以避免电机高速运行时轴承的发热和磨损问题。单绕组BSRM的定子齿上仅有一套绕组，结构简单，各齿极绕组电流均单独控制，功率变换器采用不对称半桥拓扑。传统的电流控制方法通过建立精确的数学模型对电流进行实时跟踪，换相期间存在一段悬浮力缺失影响悬浮效果，同时转矩脉动较大。基于传统控制算法的容错控制策略，同样依赖精确的数学模型，控制系统复杂，转矩和悬浮力脉动大，限制了电机性能。为进一步提高单绕组BSRM的可靠性，本专利技术基于直接瞬时转矩和直接悬浮力控制策略对绕组故障进行研究，提出一种容错运行控制策略，实现了单绕组本文档来自技高网...

【技术保护点】
单绕组BSRM绕组开路或短路故障的容错运行控制方法，采用直接瞬时转矩控制和直接悬浮力控制相结合的控制方法实现单绕组BSRM在一个齿极绕组故障时的容错运行，其特征在于，直接瞬时转矩控制：根据转矩滞环信号选取各相基本电压符号；直接悬浮力控制：断开故障齿极绕组相对位置上的齿极绕组并选取与故障相相邻两相中电感值最大的一相作为补偿相，选取补偿相在故障齿极相邻位置上的齿极绕组及其相对位置上的齿极绕组作为悬浮力补偿绕组，根据各相基本电压符号及悬浮力滞环信号重构不平衡电压符号表。

【技术特征摘要】
1.单绕组BSRM绕组开路或短路故障的容错运行控制方法，采用直接瞬时转矩控制和直接悬浮力控制相结合的控制方法实现单绕组BSRM在一个齿极绕组故障时的容错运行，其特征在于，直接瞬时转矩控制：根据转矩滞环信号选取各相基本电压符号；直接悬浮力控制：断开故障齿极绕组相对位置上的齿极绕组并选取与故障相相邻两相中电感值最大的一相作为补偿相，选取补偿相在故障齿极相邻位置上的齿极绕组及其相对位置上的齿极绕组作为悬浮力补偿绕组，根据各相基本电压符号及悬浮力滞环信号重构不平衡电压符号表。2.根据权利要求1所述单绕组BSRM绕组开路或短路故障的容错运行控制方法，其特征在于，根据转矩滞环信号选取各相基本电压符号的具体方法为：转子位置处于相电感上升区时：在瞬时转矩小于参考转矩且转矩偏差大于内部滞环最大极限值时，选取基本电压符号为“+”以增大瞬时转矩，在瞬时转矩增大直至转矩偏差小于内部滞环最小极限值时，选取基本电压符号为“0”以使绕组进入零电压续流状态并减小瞬时转矩，在瞬时转矩过大乃至转矩偏差小于外部滞环最小极限值时，选取基本电压符号为“-”以进一步减小瞬时转矩，在瞬间转矩减小过多以至于转矩偏差大于内部滞环最小极限值时，选取...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹鑫，张蕾，邓智泉，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32