容错型开关磁阻起动/发电系统的非线性建模及仿真

关键词：不对称半桥式功率变换器 容错性 非线性建模 

摘要：建立了一种容错型开关磁阻起动/发电系统的非线性模型。基于开关磁阻电机的数学模型,包括电路方程和机械方程,利用模块化思想搭建了开放型模型,分析了模型的可行性:①电动状态下额定电压380 V时,输出转矩能达到恒转矩起动要求;②发电状态下在2 000 r/min的原动机的带动下,实现空载快速建压,能够快速稳定在270 V附近并实现调压。针对功率器件开路故障率高的特点,利用硬件冗余思想设计了一种容错性的功率变换器。为了验证系统的容错性能,人为设置故障进行了仿真对比分析,结果表明:①电动状态容错系统不仅消除了转矩死区,而且提高了平均转矩、减小了转矩脉动;②发电状态下输出电压在0.2 s内使得输出电压恢复到270 V左右,相电流也下降至正常运行范围,容错性能良好。

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