不同六相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)容錯(cuò)能力的分析

在工程中，出于安全性和經(jīng)濟(jì)性的原因，需要電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)較高的容錯(cuò)能力，六相電機(jī)容錯(cuò)性較強(qiáng)，而且無(wú)需額外的硬件。本文介紹了六相電機(jī)故障后的降容以及對(duì)三種主流六相電機(jī)（不對(duì)稱、對(duì)稱和雙三相）容錯(cuò)能力的具體分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，發(fā)生故障后對(duì)電流進(jìn)行限制并且切斷電路是最好的方法。

故障發(fā)生后電機(jī)產(chǎn)生電流/轉(zhuǎn)矩的能力與確定故障容錯(cuò)程度有關(guān)，容錯(cuò)度要根據(jù)在六相電機(jī)中繞組位移和中性點(diǎn)是否相合進(jìn)行選擇。本文提供了不同類型的電機(jī)，不同中性點(diǎn)和不同故障情況下的降容情況。盡管結(jié)果取決于每個(gè)特定情況，但從中可獲取一般性結(jié)論：

（1）六相電機(jī)（D3/A6/S6）的類型：兩中性點(diǎn)相合的S6型號(hào)電機(jī)有著廣泛的應(yīng)用，發(fā)生故障后有較高的能力，一處導(dǎo)線發(fā)生過(guò)流故障時(shí)，最大故障后電流為正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的77.1%，所有的兩處導(dǎo)線發(fā)生故障的情況下，最大故障后電流為正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的50%。相反，中性點(diǎn)分開(kāi)是A6電機(jī)最好的選擇，性能與S6非常相似。盡管D3在某些特定情況下比A6和S6有更好的性能，但它容錯(cuò)性能最差。

Fig1.（a）6相電驅(qū)拓?fù)?（b）單或雙神經(jīng)鏈接（c）6相感應(yīng)電機(jī)

Fig7.Prototypemachineand experimental setup:(c)test-rig S6/D3-IM.

（2）中性點(diǎn)連接類型（1N/2N,文中Fig 1）：在所有情況下，1N（兩中性點(diǎn)相合）提供比2N（兩中性點(diǎn)分開(kāi)）有更好的容錯(cuò)能力。這種改進(jìn)在發(fā)生一處過(guò)流故障情況（OCF）下是較為嚴(yán)重的，在2個(gè)OCF情況下是輕微的，并且允許在3個(gè)OCF（D3除外）的情況下運(yùn)行。

（3）故 障 場(chǎng) 景 類 型（1/2/3 OCFs）：導(dǎo)線發(fā)生1處過(guò)流故障的情況下推薦使用S6-1N。對(duì)于2處導(dǎo)線發(fā)生過(guò)流故障的情況，A6-1N和S6-1N具有非常相似的性能。然而，就2N連接而言，A6-2N對(duì)發(fā)生1處和2處過(guò)流故障情況都是最好的選擇。