不同六相感应电动机容错能力的分析

在工程中，出于安全性和经济性的原因，需要电气驱动系统较高的容错能力，六相电机容错性较强，而且无需额外的硬件。本文介绍了六相电机故障后的降容以及对三种主流六相电机（不对称、对称和双三相）容错能力的具体分析。实验结果证实，发生故障后对电流进行限制并且切断电路是最好的方法。

故障发生后电机产生电流/转矩的能力与确定故障容错程度有关，容错度要根据在六相电机中绕组位移和中性点是否相合进行选择。本文提供了不同类型的电机，不同中性点和不同故障情况下的降容情况。尽管结果取决于每个特定情况，但从中可获取一般性结论：

（1）六相电机（D3/A6/S6）的类型：两中性点相合的S6型号电机有着广泛的应用，发生故障后有较高的能力，一处导线发生过流故障时，最大故障后电流为正常运转时的77.1%，所有的两处导线发生故障的情况下，最大故障后电流为正常运转时的50%。相反，中性点分开是A6电机最好的选择，性能与S6非常相似。尽管D3在某些特定情况下比A6和S6有更好的性能，但它容错性能最差。

Fig1.（a）6相电驱拓扑 （b）单或双神经链接（c）6相感应电机

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

（2）中性点连接类型（1N/2N,文中Fig 1）：在所有情况下，1N（两中性点相合）提供比2N（两中性点分开）有更好的容错能力。这种改进在发生一处过流故障情况（OCF）下是较为严重的，在2个OCF情况下是轻微的，并且允许在3个OCF（D3除外）的情况下运行。

（3）故 障 场 景 类 型（1/2/3 OCFs）：导线发生1处过流故障的情况下推荐使用S6-1N。对于2处导线发生过流故障的情况，A6-1N和S6-1N具有非常相似的性能。然而，就2N连接而言，A6-2N对发生1处和2处过流故障情况都是最好的选择。