永磁容錯(cuò)電機(jī)及其控制

目錄
前言
第1章 容錯(cuò)電機(jī)系統(tǒng)概述 1
1.1 電機(jī)系統(tǒng)可靠性問題的提出 1
1.2 電機(jī)系統(tǒng)可靠性技術(shù)研究現(xiàn)狀 1
1.2.1 可靠性基本理論 2
1.2.2 電機(jī)系統(tǒng)主要故障 4
1.3 容錯(cuò)電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 5
1.4 容錯(cuò)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng) 8
1.4.1 容錯(cuò)控制方法 9
1.4.2 *優(yōu)容錯(cuò)電流的生成 10
1.4.3 參考容錯(cuò)電流的精確跟蹤.11
1.5 本章小結(jié) 11
參考文獻(xiàn) 11
第2章 永磁電機(jī)容錯(cuò)設(shè)計(jì)理論 15
2.1 引言 15
2.2 永磁容錯(cuò)電機(jī)關(guān)鍵參數(shù).15
2.2.1 繞組因數(shù) 15
2.2.2 耦合因子 17
2.2.3 漏感系數(shù) 20
2.2.4 槽極配合 20
2.3 電機(jī)尺寸參數(shù)計(jì)算與優(yōu)化 21
2.3.1 電機(jī)尺寸計(jì)算 21
2.3.2 電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 23
2.3.3 電機(jī)參數(shù)優(yōu)化 25
2.4 電機(jī)性能分析.32
2.4.1 電磁性能分析 32
2.4.2 容錯(cuò)性能分析 42
2.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 43
2.6 本章小結(jié) 46
參考文獻(xiàn) 46
第3章 永磁容錯(cuò)電機(jī)磁場(chǎng)調(diào)制設(shè)計(jì)方法 48
3.1 引言 48
3.2 磁齒輪效應(yīng) 48
3.2.1 磁齒輪結(jié)構(gòu) 48
3.2.2 磁齒輪運(yùn)行原理 49
3.2.3 磁齒輪運(yùn)行原理驗(yàn)證 51
3.3 復(fù)合磁齒輪永磁容錯(cuò)電機(jī) 54
3.3.1 電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 54
3.3.2 復(fù)合磁齒輪永磁容錯(cuò)電機(jī)仿真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 60
3.4 永磁容錯(cuò)游標(biāo)電機(jī) 68
3.4.1 永磁游標(biāo)電機(jī)結(jié)構(gòu)特征與工作原理 68
3.4.2 永磁容錯(cuò)游標(biāo)電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 72
3.4.3 永磁容錯(cuò)游標(biāo)電機(jī)仿真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 83
3.5 本章小結(jié) 88
參考文獻(xiàn) 89
第4章 磁通切換式永磁容錯(cuò)電機(jī) 91
4.1 引言 91
4.2 磁通切換式永磁容錯(cuò)電機(jī)結(jié)構(gòu)特征和運(yùn)行原理 91
4.3 電機(jī)氣隙磁密諧波分析 97
4.3.1 空載氣隙磁密 98
4.3.2 電樞磁場(chǎng)氣隙磁密 100
4.3.3 有限元仿真驗(yàn)證 105
4.4 電機(jī)轉(zhuǎn)矩 107
4.5 永磁體渦流損耗及其抑制 111
4.5.1 渦流損耗模型 111
4.5.2 新轉(zhuǎn)子磁障結(jié)構(gòu) 114
4.5.3 磁障對(duì)電機(jī)電磁性能的影響 115
4.6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 119
4.7 本章小結(jié) 123
參考文獻(xiàn) 124
第5章 基于滯環(huán)脈寬調(diào)制技術(shù)的容錯(cuò)控制策略 126
5.1 引言.126
5.2 正弦反電勢(shì)永磁容錯(cuò)電機(jī)開路容錯(cuò)控制策略 126
5.3 正弦反電勢(shì)永磁容錯(cuò)電機(jī)短路容錯(cuò)控制策略 129
5.4 梯形反電勢(shì)永磁容錯(cuò)電機(jī)的容錯(cuò)控制策略 131
5.5 仿真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 134
5.5.1 仿真分析 134
5.5.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 136
5.6 本章小結(jié) 138
參考文獻(xiàn) 138
第6章 基于載波脈寬調(diào)制技術(shù)的容錯(cuò)控制策略 140
6.1 引言 140
6.2 降階變換矩陣 140
6.2.1 基波空間系數(shù)的確定 140
6.2.2 三維空間矩陣求解 144
6.3 基于降階矩陣的數(shù)學(xué)模型 145
6.3.1 單相開路故障下的解耦模型 145
6.3.2 雙相開路故障下的解耦模型 148
6.3.3 單相短路故障下的解耦模型 149
6.4 基于CPWM的容錯(cuò)控制 150
6.4.1 僅基波空間容錯(cuò)控制 150
6.4.2 三維空間諧波注入容錯(cuò)控制 153
6.5 仿真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 162
6.5.1 仿真分析 162
6.5.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 165
6.6 本章小結(jié) 169
參考文獻(xiàn) 169
第7章 基于空間電壓矢量調(diào)制技術(shù)的全矢量容錯(cuò)控制策略 171
7.1 引言 171
7.2 正常運(yùn)行 SVPWM調(diào)制技術(shù) 171
7.2.1 逆變器模型及空間電壓矢量分析 171
7.2.2 相鄰*大兩矢量SVPWM 173
7.2.3 相鄰*近四矢量SVPWM 175
7.3 容錯(cuò)運(yùn)行SVPWM調(diào)制方式.177
7.3.1 電機(jī)缺相時(shí)空間電壓矢量分布 178
7.3.2 對(duì)稱容錯(cuò)SVPWM 179
7.3.3 不對(duì)稱容錯(cuò) SVPWM 182
7.4 全矢量容錯(cuò)控制仿真與實(shí)驗(yàn) 183
7.4.1 仿真分析 183
7.4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 185
7.5 本章小結(jié) 188
參考文獻(xiàn) 188
第8章 基于直接轉(zhuǎn)矩的容錯(cuò)控制策略 189
8.1 引言 189
8.2 控制結(jié)構(gòu)重構(gòu) 189
8.2.1 降階變換矩陣的確定 189
8.2.2 故障下的數(shù)學(xué)模型 197
8.3 容錯(cuò)DTC開關(guān)表 198
8.3.1 DTC容錯(cuò)控制單矢量開關(guān)表 198
8.3.2 DTC容錯(cuò)控制虛擬電壓矢量開關(guān)表 199
8.4 基于DTC的容錯(cuò)控制 200
8.4.1 單矢量DTC容錯(cuò)控制 200
8.4.2 虛擬電壓矢量DTC容錯(cuò)控制 202
8.5 仿真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.204
8.5.1 仿真分析 204
8.5.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 204
8.6 本章小結(jié) 208
參考文獻(xiàn) 208
第9章 基于模型預(yù)測(cè)的容錯(cuò)控制策略 209
9.1 引言 209
9.2 控制結(jié)構(gòu)重構(gòu) 209
9.2.1 降階變換矩陣的確定 209
9.2.2 故障下的數(shù)學(xué)模型 211
9.3 故障控制集 214
9.3.1 基本控制集 214
9.3.2 多矢量控制集 218
9.4 基于有限控制集模型預(yù)測(cè)的容錯(cuò)控制 220
9.4.1 基于單矢量的模型預(yù)測(cè)容錯(cuò)控制 220
9.4.2 基于多矢量的模型預(yù)測(cè)容錯(cuò)控制 224
9.5 仿真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 226
9.6 本章小結(jié) 231
參考文獻(xiàn) 231
第10章 考慮磁阻轉(zhuǎn)矩的容錯(cuò)控制策略 233
10.1 引言 233
10.2 MTPA容錯(cuò)控制必要性分析 233
10.3 正常運(yùn)行MTPA控制策略 234
10.3.1 MTPA控制發(fā)展.234
10.3.2 基于矢量注入的MTPA控制 235
10.3.3 虛擬信號(hào)注入的MTPA控制 238
10.4 容錯(cuò)運(yùn)行MTPA控制策略 241
10.4.1 單相開路 241
10.4.2 雙相開路 243
10.5 仿真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 245
10.6 本章小結(jié) 252
參考文獻(xiàn) 253
索引 255