[发明专利]开绕组五相永磁同步电机A相断路容错控制SVPWM生成方法

权利要求书

1.一种开绕组五相永磁同步电机A相断路容错控制SVPWM生成方法，其特征在于：

开绕组五相永磁同步电机定子二相静止αβ坐标系、基波复平面的实轴和虚轴、及发生断路故障的A相绕组轴线的位置关系为：开绕组五相永磁同步电机定子二相静止αβ坐标系的α轴和β轴分别与基波复平面的实轴和虚轴重合，定子二相静止αβ坐标系的α轴与发生断路故障的A相绕组轴线重合；

开绕组五相永磁同步电机定子三次谐波二相静止α₃β₃坐标系与三次谐波复平面的实轴和虚轴的位置关系为：开绕组五相永磁同步电机定子三次谐波二相静止α₃β₃坐标系的α₃轴和β₃轴分别与三次谐波复平面的实轴和虚轴重合，且α轴与α₃轴重合，且将β₃轴命名为z轴；

开绕组五相永磁同步电机的A相绕组发生断路故障时，依据开绕组五相永磁同步电机A相断路容错控制策略给出四个电压指令，包括：基波复平面二相静止αβ坐标系α轴电压指令和β轴电压指令三次谐波复平面z轴电压指令以及零序电压指令

由基波复平面二相静止αβ坐标系α轴电压指令和β轴电压指令得到基波空间电压矢量指令即

其中，U^*为基波空间电压矢量指令的模，θ为在基波复平面上基波空间电压矢量指令与α轴间的空间电角度，当基波空间电压矢量指令从α轴位置开始逆时针旋转时，基波空间电压矢量指令与α轴间的空间电角度θ从0开始增大；

将基波复平面平分为12个扇区，每个扇区空间占据30°角度，具体划分如下：0°～30°为第I扇区，30°～60°为第II扇区，60°～90°为第III扇区，90°～120°为第IV扇区，120°～150°为第V扇区，150°～180°为第VI扇区，180°～210°为第VII扇区，210°～240°为第VIII扇区，240°～270°为第IX扇区，270°～300°为第X扇区，300°～330°为第XI扇区，330°～360°为第XII扇区；

当基波空间电压矢量指令处于12个扇区中的某一个扇区，为了产生基波空间电压矢量指令选择这一扇区相对应的5个空间电压矢量进行合成，并依据开绕组五相永磁同步电机A相断路容错控制策略给出的四个电压指令，在每一个控制周期内分配所述的该扇区相对应的5个空间电压矢量的作用时间，从而生成两套五相全桥逆变器的SVPWM脉冲控制信号实现开绕组五相永磁同步电机A相断路容错控制，达到剩余健康的B、C、D和E四相开绕组电流幅值相等、零序电流近似为0以及稳态时四相开绕组电流联合产生圆形旋转基波磁动势控制效果；当基波空间电压矢量指令不论处于12个扇区中的哪一个扇区，为了产生基波空间电压矢量指令选择这一扇区相对应的5个空间电压矢量进行合成时，都必须选择和这2个空间电压矢量；

开绕组五相永磁同步电机两套五相全桥逆变器的直流母线电压为U_DC；

所述每个扇区2个必选的空间电压矢量和在基波复平面上定子二相静止αβ坐标系的表达式分别为

其中，和分别是空间电压矢量在定子二相静止αβ坐标系α轴和β轴上的投影值，和分别是空间电压矢量在定子二相静止αβ坐标系α轴和β轴的投影值，且

空间电压矢量和在z轴上的投影值分别为和且都为0，即

空间电压矢量和所产生的零序电压分别为和且

在12个扇区中，各个扇区内3个方向不相同且幅值最大的空间电压矢量依次是：第I扇区的和第II扇区的和第III扇区的和第IV扇区的和第V扇区的和第VI扇区的和第VII扇区的和第VIII扇区的和第IX扇区的和第X扇区的和第XI扇区的和第XII扇区的和其中空间电压矢量由第I扇区和第XII扇区共用，空间电压矢量由第III扇区和第IV区共用，空间电压矢量由第VI扇区和第VII扇区共用，空间电压矢量由第IX区和第X扇区共用，在12个扇区中共有32个方向不相同且幅值最大的空间电压矢量用于开绕组五相永磁同步电机A相断路容错控制；

所述的在12个扇区中用于开绕组五相永磁同步电机A相断路容错控制的32个方向不相同且幅值最大的空间电压矢量和在基波复平面上定子二相静止αβ坐标系的表达式分别为

所述的在12个扇区中用于开绕组五相永磁同步电机A相断路容错控制的32个方向不相同且幅值最大的空间电压矢量和在定子二相静止αβ坐标系α轴和β轴上的投影值分别为

所述的在12个扇区中用于开绕组五相永磁同步电机A相断路容错控制的32个方向不相同且幅值最大的空间电压矢量和在z轴上的投影值分别为

当基波空间电压矢量指令处于第I扇区时，依据控制系统给出的和四个电压指令，在每一个控制周期T_s，控制系统对第I扇区内所选取的和这5个空间电压矢量分配的作用时间分别为和和与T_s、和间满足下式关系

当基波空间电压矢量指令处于第II扇区时，依据控制系统给出的和四个电压指令，在每一个控制周期T_s，控制系统对第II扇区内所选取的和这5个空间电压矢量分配的作用时间分别为和和与T_s、和间满足下式关系

当基波空间电压矢量指令处于第III扇区时，依据控制系统给出的和四个电压指令，在每一个控制周期T_s，控制系统对第III扇区内所选取的和这5个空间电压矢量分配的作用时间分别为和和与T_s、和间满足下式关系

当基波空间电压矢量指令处于第IV扇区时，依据控制系统给出的和四个电压指令，在每一个控制周期T_s，控制系统对第IV扇区内所选取的和这5个空间电压矢量分配的作用时间分别为和和与T_s、和间满足下式关系

当基波空间电压矢量指令处于第V扇区时，依据控制系统给出的和四个电压指令，在每一个控制周期T_s，控制系统对第V扇区内所选取的和这5个空间电压矢量分配的作用时间分别为和和与T_s、和间满足下式关系

当基波空间电压矢量指令处于第VI扇区时，依据控制系统给出的和四个电压指令，在每一个控制周期T_s，控制系统对第VI扇区内所选取的和这5个空间电压矢量分配的作用时间分别为和和与T_s、和间满足下式关系

当基波空间电压矢量指令处于第VII扇区时，依据控制系统给出的和四个电压指令，在每一个控制周期T_s，控制系统对第VII扇区内所选取的和这5个空间电压矢量分配的作用时间分别为和和与T_s、和间满足下式关系

当基波空间电压矢量指令处于第VIII扇区时，依据控制系统给出的和四个电压指令，在每一个控制周期T_s，控制系统对第VIII扇区内所选取的和这5个空间电压矢量分配的作用时间分别为和和与T_s、和间满足下式关系

当基波空间电压矢量指令处于第IX扇区时，依据控制系统给出的和四个电压指令，在每一个控制周期T_s，对第IX扇区内所选取的和这5个空间电压矢量应该分配的作用时间分别为和和与T_s、和间满足下式关系

当基波空间电压矢量指令处于第X扇区时，依据控制系统给出的和四个电压指令，在每一个控制周期T_s，控制系统对第X扇区内所选取的和这5个空间电压矢量分配的作用时间分别为和和与T_s、和间满足下式关系

当基波空间电压矢量指令处于第XI扇区时，依据控制系统给出的和四个电压指令，在每一个控制周期T_s，控制系统对第XI扇区内所选取的和这5个空间电压矢量分配的作用时间分别为和和与T_s、和间满足下式关系

当基波空间电压矢量指令处于第XII扇区时，依据控制系统给出的和四个电压指令，在每一个控制周期T_s，控制系统对第XII扇区内所选取的和这5个空间电压矢量分配的作用时间分别为和和与T_s、和间满足下式关系