طراحی بهینه موتور سنکرون مغناطیس دائم با سیم پیچی سه فاز دوگانه با قابلیت تحمل پذیری خطا

ماشین های سه فاز دوگانه نسبت به ماشین های چندفاز دارای مزیتهایی می باشند. این ماشین ها دارای دو سیم پیچی سه فاز شیار کسری هستند (تعداد شیار بر قطب بر فاز کسری است) که از دو اینورتر سه فاز متداول تغذیه میشوند. هرچند گشتاور خروجی در شرایط پس از خطا کاهش می یابد اما استراتژی های کنترل پس از خطای آنها ساده می باشد و عملکرد پس از خطای آنها پایدار است. بنابراین، تجاری سازی ماشین های سه فاز دو گانه در آینده بسیار امیدوار کننده است. در این مقاله ابتدا آرایش سیم بندی و ترکیب شیار و قطب های ممکن بررسی خواهد شد. عملکرد ساختارها با آرایشهای مختلف سیم بندی و ترکیب قطب شیارهای ممکن با هم مقایسه و ساختار بهینه انتخاب خواهد شد. سپس با استفاده از اصل برابری نیرو محرکه مغناطیسی، استراتژی کنترل در شرایط خطا بدست می آید و به بررسی قابلیت تحمل پذیری خطا در ماشین سه فاز دوگانه مغناطیس دایم خواهیم پرداخت. در نهایت عملکرد موتور در شرایط خطای مدار باز مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

optimal design and analysis of a dual-3phase permanent magnet motor with fault tolerant capability

compared with other multiphase machines, dual three-phase machines are able to take advantage of off-the-shelf three-phase inverters. though the output torque decreases under post-fault conditions, the post-fault control strategies of them are simple, and their post-fault performance is steady. therefore, the market of dual three-phase machines is promising in the future. in this paper, the design principle, operating characteristics behavior of the dual three-phase machine are investigated. firstly, the winding arrangement and slot-pole combination of the dual three-phase machine is analyzed. the performance of different schemes iscompared, and the optimal scheme of winding arrangement and slot-pole combination for the dual three-phase machine is proposed. moreover, the machine adopting the proposed scheme is designed. secondly, operating characteristics of the dual three-phase machine under healthy conditions is analyzed. the possible fault terms of the machine is summarized. comparing with conventional constant magnetomotive force, the advantage of the dual three-phase machine is significant. the effectiveness of the theoretical analysis and simulations is validated by the comparison.