[发明专利]双定子双凸极电机故障容错驱动系统及控制方法

摘要

本发明公开双定子双凸极电机故障容错驱动系统及控制方法，属于双凸极电机控制技术领域。双定子双凸极电机为共轴的两段式转子互错角度的六相双凸极电机，传统采用六桥臂十二开关管作为功率变换器，本发明在桥臂上加上额外的切换开关（K1、K2、K3、K4），出现某一桥臂开关管开路故障时，控制故障桥臂的切换开关，将故障相电机绕组与另一段电机对应的正常变换器桥臂相连，重构容错后的变换器拓扑，并切换至新型容错控制策略，实现五相桥臂容错驱动双定子双凸极电机。本发明可以在系统检测到故障后快速平滑地切换至容错运行状态，并保持电机原有的驱动性能，维持转矩平稳，实现双定子双凸极电机故障后的容错控制。

主权项

1.一种双定子双凸极电机故障容错驱动系统，主要包括双定子双凸极电机、六桥臂变换器、直流电源、传感器和控制器，所述双定子双凸极电机采用双定子12/8极结构，电机定子分为两段且并行放置，两段电机定子分别具有独立的三相电枢绕组A1B1C1和A2B2C2，两段电机转子共轴并错开60°电角度；六桥臂变换器的六个桥臂直流侧相互并联连接直流电源，其中第一、第二、第三桥臂构成一个六开关三相变换器，与双定子双凸极电机的第一段电机三相绕组A1B1C1相连，第四、第五、第六桥臂构成一个六开关三相变换器，与双定子双凸极电机的第二段电机三相绕组A2B2C2相连，其特征在于：系统还包括四个切换开关，在第一桥臂和第六桥臂输出端之间连有切换开关K1，第二桥臂和第四桥臂输出端之间连有切换开关K2，第二桥臂和第五桥臂输出端之间连有切换开关K3，第三桥臂和第六桥臂输出端之间连有切换开关K4；控制器通过传感器分别采集双定子双凸极电机位置信号、各相绕组电流信号、六桥臂变换器各桥臂下管电压信号，输出控制信号，通过驱动两个六开关三相变换器来驱动双定子双凸极电机，并通过检测各桥臂下管电压变化进行故障诊断，再根据故障诊断结果通过I/O口输出四路信号，分别控制四个切换开关，实现IGBT开关管故障的容错控制。