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三相永磁容错电机的结构设计分析

材料写作网    时间: 2020-06-29 05:12:13     阅读:次     手机站

摘 要:三相永磁容错电机可以实现容错的前提为其自身特殊的结构设计,进而使电机自身具备物理隔离、热隔离、磁隔离以及电气隔离等能力,合理有效的电机结构设计可以在一定程度上使电机的性能得以提高。

关键词:永磁容错电机;原则;内容

电机以及控制系统的故障主要由电机本身的绕组开路、相间开路故障、匝间短路以及功率变换电路的短路故障与功率变换电路的开路故障,所以需要从电机结构以及电机控制系统这两个方面进行相关的容错设计。传统的永磁同步电机与开关磁阻电机两者之间存在相互弥补的关系,因此需要将传统的永磁同步电机与开关磁阻电机两者的优点相结合,实现设计三相永磁容错电机结构的目的。

一、永磁容错电机设计的基本原则

传统的永磁同步电机在处于故障的情况下,受各项绕组间的相互作用的影响,对电机正常运转造成严重的阻碍作用,所以可见传统的永磁同步电机不具有故障时的转矩输出功能,无法保证系统运行的可靠性以及稳定性。针对上述问题,相关的研究人员提出了永磁容错电机这一方案,永磁容错电机是在永磁同步电机的基础上,通过改变槽口的尺寸以及绕组结构形式等实现容错的效果。永磁容错电机为了实现其自身容错的性能,可以尝试从以下两个方面入手:第一方面,在电机发生故障时,应该尽可能减小故障相的电机绕组对正常相的干扰,上述方案可以通过对电机本体进行相对应的设计来实现;第二方面,在电机发生故障之后,需要保证电机系统可以输出一定的转矩来达到满足负载要求的效果,进而实现系统可以可靠运行的目的,上述方案可以通过对故障进行检测然后及时采取补救措施来实现,或者是通过采用合适的容错控制策略来实现。

二、三相永磁容错电机的结构设计

(一)三相永磁容错电机主要的设计内容

尽管在设计方面,三相永磁容错电机与传统的电机存在很大程度上的差异,但是三相永磁容错电机与传统的电机还是存在部分相同的基本的设计内容,永磁容错电机进行结构设计的设计内容包括电机磁路设计、电机主要尺寸设计、电机槽型参数以及定转子轭部参数。

(二)电机磁路设计

电机的磁路设计,也就是根据所需设计的磁场的实际需求,对永磁体材料、磁极的尺寸以及磁极的形状进行相对应的选择,进而达到使永磁体的性能最大程度上发挥的效果,使磁路设计的合理性以及磁路设计的优质性得到最大程度上的实现,其中关于永磁体材料的选择:根据永磁体材料的选择原则,将不同...



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