[发明专利]12/8单绕组无轴承开关磁阻电机容错运行控制方法

权利要求书

1.12/8单绕组无轴承开关磁阻电机容错运行控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，在故障相绕组的二自由度坐标系内建立12/8单绕组无轴承开关磁阻电机数学模型：

Fα=∂W∂α=Kf1(θ)Ns2(inormal1+inormal3)(inormal1-inormal3)+2Ns2A(θ)4A(θ)+4B(θ)(inormal1-inormal3)[inormal2+inormal4-(inormal1+inormal3)]+2Ns2B(θ)4A(θ)+4B(θ)(inormal1-inormal3)[ifault2+ifault4-(ifault1+ifault3)]]]>

+Kf2(θ)-Ns22[3(ifault12-ifault32)+(ifault22-ifault2)]+Ns2B(θ)4A(θ)+4B(θ)[3(ifault-ifault3)+(ifault4-ifault2)][(ifault1+ifault3)-(ifault4+ifault2)]+Ns2A(θ)4A(θ)+4B(θ)[3(ifault1-ifault3)+(ifault4-ifault2)][(inormal1+inormal3)-(inormal2+inormal4)]]]>

Fβ=∂W∂β=Kf1(θ)Ns2(inormal2+inormal4)(inormal2-inormal4)+2Ns2A(θ)4A(θ)+4B(θ)(inormal2-inormal4)[inormal1+inormal3-(inormal2+inormal4)]+2Ns2B(θ)4A(θ)+4B(θ)(inormal2-inormal4)[isb1+isb3-(isb2+isb4)]]]>

+Kf2(θ)-Ns22[(ifault12-ifault32)-3(ifault22-ifault42)]+Ns2B(θ)4A(θ)+4B(θ)[3(ifault2-ifault4)+(ifault1-ifault3)][(ifault1+ifault3)-(ifault2+ifault4)]+Ns2A(θ)4A(θ)+4B(θ)[3(ifault2-ifault4)+(ifault1-ifault3)][(inormal1+inormal3)-(inormal2+inormal4)]]]>

其中，F_α、F_β分别为故障相在其相应α、β自由度上所需的径向悬浮力，K_f1(θ)、K_f2(θ)、A(θ)、B(θ)为与电机尺寸及转子位置角有关的系数，N_s为绕组匝数，i_fault1、i_fault2、i_fault3、i_fault4为发生故障相的各齿极绕组电流，i_normal1、i_normal2、i_normal3、i_normal4为对应补偿相各绕组电流；

步骤2，当绕组故障补偿时，将故障齿极绕组电流与未导通相电流置为0，由步骤1所述数学模型得到绕组开路故障补偿数学模型，按照补偿齿极绕组电流与故障齿极径向相对的齿极绕组电流之和等于故障相另一对径向相对的两个齿极绕组电流之和的补偿原则得到：

补偿齿极绕组电流与故障齿极径向相对的齿极绕组电流，故障相另一组径向相对的两个齿极绕组电流，同时引入系数k。

2.根据权利要求1所述的12/8单绕组无轴承开关磁阻电机容错运行控制方法，其特征在于，根据故障相在α自由度上所需的径向悬浮力确定引入系数k的取值：

当故障相在α自由度上所需的径向悬浮力F_α大于或者等于零，与故障齿极径向相对的齿极绕组电流未达极限值，补偿齿极绕组电流达到极限值时，

k≥imaximax2-Ns2XB02imax2Kf10D0,]]>

当故障相在α自由度上所需的径向悬浮力F_α大于或者等于零，与故障齿极径向相对的齿极绕组电流达到极限值，补偿齿极绕组电流未达极限值时，

k≥-2imaxXB1FαD1+4imax2XB2FαD1+4(imax2+FαNs2Kf11)(FαNs2Kf11-XB2FαD1)2(FαNs2Kf11-XB2FαD1),]]>

当故障相在α自由度上所需的径向悬浮力F_α大于或者等于零，与故障齿极径向相对的齿极绕组电流未达极限值，补偿齿极绕组电流未达极限值时，

k≥Kf1(θ)XB2(θ)3Kf2(θ)XA(θ)+1,]]>

当故障相在其对应α自由度上所需的径向悬浮力F_α小于零时，k=0，其中，K_f10、X_B0、D₀为K_f1(θ)、X_B(θ)、D(θ)在转子位置角为0°时的取值，K_f11、X_B1、D₁为K_f1(θ)、X_B(θ)、D(θ)在转子位置角为-15°时的取值，i_max为极限值。