第39卷第1期 2016年3月
上海船舶
运输科学研究所
斤学报
JOURNAL OF SHANGHAI SHIP AND SHIPPING RESEARCH INSTITUTE
文章编号：1674-5949(2016)01-029-06
Voi. 39 No. 1 Mar.2016
船舶电力推进系统五相电机的缺相容错优化运行
魂宇，许涛
（上海船舶运榆科学研究所航运技术与安全国家重点实验室，上海200135)
摘要：为保证气隙磁动势在缺相运行时不发生明显改变，针对船舶电力推进系统中五相电机缺一相的工况，对激磁电流进行调制。基于非线性规划的原理，将对激醛电流的调制转化为非线性规划的数学问题并利用数学计算的方法进行解决。计算结果准确、调制精度非常高，通过MATLAB仿真验证该方法设计合理，缺相时利用该方法优化后性能明显提升，缺相容错运行效果较好，
关键词：五相电机；微磁电流；缺相容错；非线性规划
中图分类号：U664.14；TM343
文献标志码：A
Optimizing theOperation of Five-PhasePropulsion Motor in MissingPhase State
WEIYu，XUTao
(State Key Laboratory of Navigation and Safety Technology, Shanghai Ship &
ShippingResearchInstitute,Shanghai200135,China)
Abstract: When the five-phase asynchronous motor in a marine propulsion system looses one phase, modulating its exciting cur rent will ensure that no obvious change occurs on air flux, The optimized modulation is resolved by means of the nonlinear pro-gramming. Matlab simulation proves that the optimization method gives accurate results and Fault tolerance of the propulsion system is significantly improved.
Key words: five-phase motor; exeiting current; fault-tolerant; nonlinear programming 0引言
近年来，制造技术的不断发展、新材料的应用以及制造工艺的不断提高等，使得电力推进系统的可靠性大大增强，对异步电机驱动系统进行的故障分析和诊断及容错运行研究日益增多，越来越受到重视1]。
多相异步电机调速系统不仅能使电力推进系统具有更强的功率输出能力，而且可以从系统固有结构和设计方面提高调速系统的可靠性。特别是在损失1个或多个定子绕组励磁的同时剩下的可正常工作的绕组 ≥3个时，尽管多相异步电机绕组结构不对称、激励电流不平衡，但是其仍然具备重新启动和继续运行的能力，可在较长时间内不间断地工作。此外，其还能在需求不高的场合适应工作的需求，在方便维护时正常停机维护和修理。因此，多相电机比三相电机更可靠，具有更广泛的适应性?)。对于多相调速系统面言，最常见的故障包括逆变器功率器件损坏和电机定子绕组断路，结果会造成电机的1相或几相定子绕组开路。可见，缺相运行是系统出现故障后的一种典型工作状态。当在这种结构不对称的条件下运行时，电机的动态特性将发生很明显的畸变。因此，需要对多相感应电机调速系统缺相运行状态下的性能进行深入分析，从而对逆变器的控制策略和调制方式进行优化，提高缺相工作时的性能。
收稿日期：2015-10-23
作者简介：院字(1989一），男，潮北荆州人，硕士，从事船舶自动化研究，万方数据