用于電動(dòng)機(jī)技術(shù)的概述更多的電動(dòng)飛機(jī)資料

1、用于電動(dòng)機(jī)技術(shù)的概述更多的電動(dòng)飛機(jī)（MEA）摘要：提出了一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的概述關(guān)于安全性至關(guān)重要的航天應(yīng)用程序一個(gè) 特定的焦點(diǎn)放在機(jī)器上，選擇候選人和他們的驅(qū)動(dòng)器拓?fù)?。飛機(jī)應(yīng)用需求高可靠 性、高可用性和高功率密度。目標(biāo)減輕重量、降低復(fù)雜性、燃料消耗、操作成本, 和對環(huán)境的影響。新型電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能滿足這些需求并提供重要的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)改 善傳統(tǒng)的機(jī)械、液壓、或氣動(dòng)系統(tǒng)。容錯(cuò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)。通過分區(qū)和冗余多 通道的使用三相系統(tǒng)或多個(gè)單相模塊。分析方法采用比較籠感應(yīng)，點(diǎn)電機(jī)技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn)。分析表明，雙三相PMAC電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器可能是一個(gè)理想選擇通用航空 航天應(yīng)用，平衡必要的冗余和過分復(fù)雜的平衡密度，同時(shí)

2、保持一個(gè)平衡的操作失 敗。模塊化的單相的方法提供了一個(gè)很好的折中之間的大小和復(fù)雜性，但有高總諧波扭曲時(shí)供給和高轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。對于每個(gè)特定的飛機(jī)的應(yīng)用程序，一個(gè)參量的優(yōu)缺需要合適的電機(jī)配置的耦合電磁和熱分析，驗(yàn)證了有限元分析。指數(shù)按以上條 款執(zhí)行,航空航天工業(yè),無刷點(diǎn)電機(jī),容錯(cuò),更多的電動(dòng)飛機(jī)、多相的機(jī)器，可靠性、 安全性至關(guān)重要的驅(qū)動(dòng)器，變速驅(qū)動(dòng)器。1.介紹交通的年率自二十世紀(jì)七十年代年代以來已經(jīng)增長到9%,拉近了世界的距離變成了一個(gè)地球村。然而，今天的民用航空運(yùn)輸仍然存在昂貴的和占 2%的人為 CO 2排放1。因此，飛機(jī)運(yùn)營商和航空行業(yè)預(yù)計(jì)將提供持續(xù)的改進(jìn)提高安全、性能和可用性，同時(shí)降低成本，噪

3、音，和CO 2排放。為了滿足這些期望,航空航天系統(tǒng) 正在經(jīng)歷一個(gè)長期的過渡從使用機(jī)械、液壓和氣動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)走向全球優(yōu)化的電氣 系統(tǒng)。電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器有能力將電能轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器，泵,壓縮機(jī)和其他子系統(tǒng)速 度變量。使用結(jié)合先進(jìn)的電力電子和控制單元-給圖2,電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器可以提供收益 總體效率，重量儲(chǔ)蓄、可靠性和成本效益，而會(huì)議要求。在此基礎(chǔ)上，飛機(jī)行業(yè)的最 終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)所有電動(dòng)飛機(jī)移動(dòng)運(yùn)用所有的電力系統(tǒng)電源。據(jù)估計(jì)，一個(gè)AEA 可以減輕飛機(jī)重量的10%和燃料消耗9%圖3顯示。因此,空客A380和下一代 波音787飛機(jī)功能電驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)如4:空客A380新的變頻115 V交流電的電 力供應(yīng),而波音7872

4、70 V有直流電（de）配電的公交車。飛機(jī)安全性至關(guān)重要的應(yīng)用程序完全是可以理解的保守療法在實(shí)施新的想 法和技術(shù)。在某種程度上，有一個(gè)趨勢在航空工業(yè)增加電氣控制和驅(qū)動(dòng)的擴(kuò)散在 空氣里。機(jī)械驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器已經(jīng)逐漸取代液壓制動(dòng)器與電定速一一電液驅(qū)動(dòng)伺服閥控A380,電器液壓制動(dòng)器提供液壓驅(qū)動(dòng)從一個(gè)本地化的泵和儲(chǔ)層，允許操作一個(gè)電力供應(yīng)。這種電”進(jìn)展允許減少機(jī)械聯(lián)系，后來呢液壓動(dòng)力供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，簡化維 護(hù)和減輕重量。例如，電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料泵，液壓的地方，已經(jīng)認(rèn)識(shí)了提供的好處在于 系統(tǒng)效率、重量和大小、速度和靈活性控制如圖5。這些目前稱為分段目標(biāo) 更多的電動(dòng)飛機(jī)”（MEA。2:電動(dòng)飛機(jī)的歷史電驅(qū)動(dòng)飛機(jī)的概念遠(yuǎn)不

5、是新的。1916年，電氣驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)被首次提出如圖 。第二次世界大戰(zhàn)期間，英國“V”炸機(jī)電力用于主飛行控制和其他功能如圖7。然而，隨著機(jī)械、液壓、和電氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器達(dá)到技術(shù)成熟度和被廣泛接受，成為二級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)力量7:?如液壓:對于大多數(shù)驅(qū)動(dòng)功能（例如降落齒輪、制動(dòng)和飛行控制系統(tǒng)）。?氣動(dòng):增壓、除冰和空氣調(diào)節(jié)。?電力:航空電子設(shè)備和實(shí)用函數(shù)。表1變頻調(diào)速是D S商場IRCRAFT撕開子系統(tǒng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)數(shù)量最大功率（千 瓦）總功率（千瓦）飛行控制285080環(huán)境控制101040發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器6125125著路系統(tǒng)20530燃料泵10935氣動(dòng)系統(tǒng)21530其他10120在1970年代末，單相電力開始成為一

6、個(gè)次要的能源，但沒有普及。在1980年 代,美國發(fā)起的幾個(gè)民事和軍事項(xiàng)目發(fā)展了電氣驅(qū)動(dòng)技術(shù)飛機(jī)的應(yīng)用程序。這種 利用取得功率半導(dǎo)體永久性材料控制策略，使電驅(qū)動(dòng)顯示優(yōu)勢對安全性要求苛刻 的操作。盡管歷史悠久的討論,術(shù)語 全電動(dòng)飛機(jī)”和全電動(dòng)飛機(jī)”正式在8-11, 旨在取代所有二級(jí)替代驅(qū)動(dòng)器的電力。然而，這也代表飛機(jī)工業(yè)，所以美國空軍開 始著手一項(xiàng)稱為MEA ”的項(xiàng)目在1990年代，促進(jìn)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的發(fā)展在小步驟上。 給出的例子是電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用程序表112最近，很多的努力指向電力驅(qū)動(dòng)方法1,4,7,12,13,MEA的概念已經(jīng)受到 了人們的歡迎。盡管如此，市場滲透是緩慢的，作為新系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可靠性

7、 要求和證明適航。3.應(yīng)用的意圖考慮安全性至關(guān)重要的驅(qū)動(dòng)器的關(guān)鍵領(lǐng)域是飛機(jī)引擎發(fā)電機(jī)，飛行表面制動(dòng)器、引擎燃料泵和起落架前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在發(fā)電機(jī)的情況下，更多的電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)”的概念建 議把電動(dòng)背包或燃?xì)廨啓C(jī)作為引擎。本文只關(guān)注了制動(dòng)器、發(fā)動(dòng)機(jī)水泵和起落架涉及的電機(jī)技術(shù)。一般來說 ， 電氣系統(tǒng)包括傳感器、電機(jī)和電力電子。作為一個(gè)整體 ，他們應(yīng)該提供的飛機(jī)應(yīng) 用程序所需的能力，這是基礎(chǔ)在14以下因素：?可靠性；?重量；?功率密度；?效率；?空制特性和復(fù)雜性；?設(shè)計(jì)和制造的復(fù)雜性；?熱魯棒性；?大??；?成本。當(dāng)優(yōu)化電動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，通常這些標(biāo)準(zhǔn)在沖突這樣一個(gè)權(quán)衡總是需要匹配所需的特定 的應(yīng)用程序。如。容錯(cuò)執(zhí)行

8、機(jī)構(gòu)，重點(diǎn)放在如何實(shí)現(xiàn)完整的轉(zhuǎn)矩速度和角度（即。, 轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問題）,燃料泵，它是的意思是確定所需的泵阻力矩轉(zhuǎn)矩/速度剖面。A:飛行表面控制驅(qū)動(dòng)皮瓣和板條飛機(jī)的機(jī)翼上表面（圖1）需要控制用于電梯什么時(shí)候起飛和降落。 現(xiàn)有的商用飛機(jī)通常使用兩個(gè)機(jī)械液壓馬達(dá)，通過軸運(yùn)行總結(jié)翼展的長度。所有 襟翼的相對位置監(jiān)控，因?yàn)樗麄兊膶ΨQ性在兩翼是至關(guān)重要的飛行可控性。如果 出現(xiàn)皮瓣不對稱或燃料泵發(fā)生故障，所有的皮瓣是防止進(jìn)一步鎖定在適當(dāng)?shù)奈恢?不穩(wěn)定。用電機(jī)取代這些機(jī)械液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)形式的個(gè)人執(zhí)行機(jī)構(gòu)在每一瓣表面可 以提供更大的功能15和消除需要什么集中液壓泵16,軸系，管道工程，其他輔助 服務(wù)提供,有可能提高系

9、統(tǒng)可靠性主要錫箔能力和質(zhì)量。全面皮瓣致動(dòng)器被構(gòu)建和演示在試驗(yàn)裝置（圖2）。它的目的是提供3.4海里 10千米11800:1傳動(dòng)裝置，而同步襟翼的精度大于0.25%的全部旅行期間在所 有其他時(shí)間收縮0.5%。電力驅(qū)動(dòng)汽車是一個(gè)三相永磁交流（PMAC）電動(dòng)機(jī)定額過 高因子為50%,使斷裂時(shí)繼續(xù)操作。B:發(fā)動(dòng)機(jī)燃料泵在民用航空器,機(jī)械功率提取推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)軸，然后傳送到燃料泵通過發(fā)動(dòng)機(jī)變 速箱。這是圖3所示12。燃料泵由低壓傳輸泵（發(fā)動(dòng)機(jī)是否有如下5000 psi）和 高壓燃油泵（5000 psi或以上）。傳統(tǒng)上,前者是電動(dòng)和后者機(jī)械（齒輪）和液壓驅(qū)動(dòng)。 這是后者需要電氣化節(jié)省空間，增加效率，降低維護(hù)要

10、求。重要的是,而不是發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速機(jī)械方法，電動(dòng)燃油泵提供變速解決方案和可以動(dòng)態(tài)地控制燃油流量匹配實(shí) 際需求,減少燃料消耗,操作,和維護(hù)成本。一個(gè)容錯(cuò)燃油泵馬達(dá)驅(qū)動(dòng)原型（圖4）。這是一個(gè)四階段,30千米表面100千瓦安 裝PMAC運(yùn)動(dòng)1/3的定額過高的因素。這是能夠處理一個(gè)單一的電氣故障發(fā)生。C:起落架前輪向系統(tǒng)目前，商用飛機(jī)起落架是液壓驅(qū)動(dòng)的。最小回轉(zhuǎn)時(shí)間需要允許液壓油冷卻，離剎 車。一個(gè)項(xiàng)目展示的電氣系統(tǒng)液壓系統(tǒng)以提高飛機(jī)的安全 17圖5所示。容錯(cuò)是 通過實(shí)現(xiàn)使用雙三相點(diǎn)電動(dòng)機(jī)在一個(gè)套管，與標(biāo)準(zhǔn)i270 V直流供電的額定負(fù)載以 12海里的速度1000轉(zhuǎn)。前輪轉(zhuǎn)向只使用在滑行，因此它的安全需求

11、沒有那么嚴(yán)格。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)在一個(gè)操作“活動(dòng)”配置在健康的條件下使一個(gè)斷電離合 器自由蓖麻”著陸起飛，在一個(gè) 積極備用”己置指揮下。圖4 一個(gè)100千瓦容錯(cuò)燃油泵馬Control & monitoring圖5前輪轉(zhuǎn)向拓?fù)涞氖疽鈭D4：機(jī)器類型的候選人電機(jī)在任何電氣傳動(dòng)是一個(gè)關(guān)鍵組成部分系統(tǒng)在航空航天應(yīng)用程序特定嚴(yán)格 的地方需求（從標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)和一組代碼）對可靠性和電機(jī)的功率密度就業(yè)。對安全 性要求苛刻的應(yīng)用，針對機(jī)械設(shè)計(jì)陽離子，還應(yīng)該滿足以下標(biāo)準(zhǔn)1,18:?電氣、機(jī)械、電磁、熱絕緣之間的通道；?高轉(zhuǎn)矩/重量比和高轉(zhuǎn)矩/電流比率；?高價(jià)值的相電感（點(diǎn)汽車）；?在全速范圍內(nèi)效率高。電機(jī)電刷或換向器不

12、考慮，因?yàn)樗麄兊母呔S護(hù)的需求，低轉(zhuǎn)矩密度,以及缺乏可靠 性。因此，可行候選人機(jī)器僅限于感應(yīng)，不情愿,點(diǎn)電機(jī),如圖6所示A:感應(yīng)電動(dòng)機(jī)19-26鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是以其簡單，強(qiáng)度,便宜,和可靠性廣泛用于工業(yè)。然而，相互 耦合二層所有定子和轉(zhuǎn)子使得它幾乎不可能將電動(dòng)機(jī)分為磁隔離模塊。在文獻(xiàn)，一些多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)22,23,26已開發(fā)的模塊化配置，這減少 了相間電和磁耦合。在某種程度上，提高其容錯(cuò)。然而，難度是更復(fù)雜的控制技術(shù) 的必要性，可能很難實(shí)現(xiàn)同步由于安全要求單獨(dú)控制的電子產(chǎn)品的每個(gè)階段。電機(jī)已被證明一個(gè)開路后可以繼續(xù)操作失敗，但似乎還沒有設(shè)計(jì)的能力持續(xù)的短 路。B:磁阻馬達(dá)27-41磁阻電動(dòng)

13、機(jī)有一個(gè)健壯的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，用途繞組，這是能夠承受的最大熱或機(jī)械 應(yīng)力。因此，它成為一個(gè)低成本的應(yīng)用的理想機(jī)器。同步磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子介紹了通過凸極或添加內(nèi)部通量，方向指導(dǎo)沿著直軸磁通。一次轉(zhuǎn)子運(yùn)行速度同步，沒有電動(dòng)勢誘導(dǎo)轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)可以更有 效的比感應(yīng)電動(dòng)機(jī)消除轉(zhuǎn)子電阻的損失。定子繞組是正弦分布在空隙，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的類似相反,開關(guān)磁阻電機(jī)（SR）受歡迎的27,30-32,34在直接驅(qū)動(dòng)應(yīng)用程 序和現(xiàn)在進(jìn)軍航空原型28,29,38,40,41由于其天然的容錯(cuò)能力。SR電機(jī)定 子和轉(zhuǎn)子凸極，和天生獨(dú)立相繞組。自單相勵(lì)磁電流，另一個(gè)簡單的變換器拓?fù)洌?個(gè)階段兩個(gè)開關(guān)）通常采用，進(jìn)一步提供階段之

14、間的獨(dú)立性。如果發(fā)生短路階 段,SR電機(jī)仍能有一個(gè)比例減少平均轉(zhuǎn)矩能力。一個(gè)額外的好處，SR電動(dòng)機(jī)在于串聯(lián)變換器的階段，開關(guān)與電機(jī)相繞組，它消除了射穿斷層引起的轉(zhuǎn)換開關(guān)。在文獻(xiàn)里，一個(gè)四階段SR拓?fù)溆绕?/6應(yīng)該在航空航天應(yīng)用40,41和一般 作為一個(gè)好的容錯(cuò)性和之間的妥協(xié)的復(fù)雜性。然而，這四個(gè)階段的指責(zé)將不可能 開發(fā)完整的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子位置，這導(dǎo)致許多驅(qū)動(dòng)應(yīng)用程序的問題。因?yàn)榇呕娏骱娃D(zhuǎn)矩產(chǎn)生的電流必須由定子繞組提供,SR電機(jī)大約50%大于等效點(diǎn)馬達(dá)29。有一些爭論SR電機(jī)是否可以小于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)類似的功能。 SR電機(jī)肯定小得多的繞組，減少耦合是兩層階段，足夠轉(zhuǎn)子損失一般導(dǎo)致在他們 被視為優(yōu)先感應(yīng)的

15、機(jī)器為容錯(cuò)航空航天應(yīng)用。C永磁電機(jī)17,18,42-62廣泛地說，可以使用PMAC電機(jī)作為一個(gè)集體的名字，涵蓋所有異步電動(dòng)機(jī) 包括電刷，更少的直流無刷交流矩形（或梯形）和正弦電流。它們的特點(diǎn)高功率密 度和效率，高轉(zhuǎn)矩/慣性和轉(zhuǎn)矩/體積比，提高可靠性。從本質(zhì)上講，無刷直流和無刷 交流電機(jī)相同的硬件配置但不同波形的供應(yīng)可以通過修改軟件的控制策略。因此,沒有進(jìn)一步的需要區(qū)分這兩個(gè)分析。點(diǎn)電機(jī)可以利用多種方式有關(guān)轉(zhuǎn)子點(diǎn)安排。一般來說,表面貼裝點(diǎn)電機(jī)產(chǎn)量較低的小轉(zhuǎn)子直徑慣性（因此好動(dòng)態(tài)性能），而室內(nèi)永磁汽車單位電感，從而提供更高 的領(lǐng)域一一疲軟傳感器能力43。設(shè)計(jì)容錯(cuò)一般結(jié)合深經(jīng)前綜合癥和單層集中繞 組

16、拓?fù)?8,49,50互感降到最低。為模塊化的汽車在38,48可以實(shí)現(xiàn)物理、 電、磁、熱隔離相繞組。雖然承認(rèn)PMAC電機(jī)提供更高比磁阻和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩密度，內(nèi)在的容錯(cuò)。 在傳統(tǒng)點(diǎn)機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，電流可以在失敗的流量，即使萊恩是斷開電源，因?yàn)槌掷m(xù)存在的磁鐵效 應(yīng)。然而，與謹(jǐn)慎的參數(shù)選擇，他們可以產(chǎn)生這樣的效果17-19,通常是更好的選 擇。電源轉(zhuǎn)換器的故障可能會(huì)導(dǎo)致一種有效的短期電路的終端機(jī)器。 通過選擇適 當(dāng)?shù)狞c(diǎn)電機(jī)電感產(chǎn)生的電流被限制在不超過額定電流。盡管如此 ，在低速度，這將 導(dǎo)致重大的阻力矩。剩下的健康的階段必須被高估了生產(chǎn)負(fù)荷轉(zhuǎn)矩 ，這阻力矩。簡而言之,改善電機(jī)可以提供最小的但是解決錯(cuò)誤的管

17、理方案驅(qū)動(dòng)需求是 更復(fù)雜的比老的機(jī)器三種電機(jī)技術(shù)的性能比較航空航天應(yīng)用中給出了表2。由于最近的點(diǎn)機(jī)器的優(yōu)勢航空航天研究和發(fā)展，以下部分只考慮PMAC汽 車。性能IMSRPMAC容錯(cuò)低高高功率密度可以可以高魯棒性效率可以高高費(fèi)用低低高調(diào)速范圍開環(huán)控制閉環(huán)控制轉(zhuǎn)矩脈沖高低噪聲可以低領(lǐng)域的應(yīng)用引擎制動(dòng)器表二變頻調(diào)速的技術(shù)5.失敗的概率失敗率聚集來自三相電機(jī)列表在表 3?？梢钥闯鲭娮庸收细赡馨l(fā)生電氣故 障和電源轉(zhuǎn)換器和電力供應(yīng)最高的失敗的可能性。再次，有利于有多個(gè)通道的力與每個(gè)從一個(gè)單獨(dú)的電源總線和共同提供， 輪番在由一個(gè)單獨(dú)的處理器。因?yàn)槎?個(gè)單相驅(qū)動(dòng)要求比一個(gè)等價(jià)的處理器（和過濾器）三相系統(tǒng),它

18、就不那么有吸引力 了。此外，雖然單相線路無法滿足總諧波失真（THD）需求（ 14%）63巷失敗后,使 用多個(gè)（兩倍或三倍取決于可用性的通道）三相車道對于風(fēng)機(jī)的類型加載點(diǎn)的機(jī) 器將提供最好的選擇。機(jī)內(nèi)的主要電磁故障在一個(gè)階段或繞組開路，繞組短路在終端。在飛機(jī)的環(huán)境 中，典型的電失敗是電源開關(guān)故障導(dǎo)致部分短路。這也有類似的失敗率的數(shù)字信 號(hào)處理器航空法規(guī)規(guī)定，電氣故障不會(huì)導(dǎo)致空中停車或推力控制的損失。也就是 說,一個(gè)失敗應(yīng)該不會(huì)引起任何降低評級(jí)扭矩或功率輸出關(guān)鍵組件(因此定額過高是必須的)。無論是必須的故障傳播和禁用一股供應(yīng)汽車。容錯(cuò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器必 須能夠檢測到電力設(shè)備或電機(jī)繞組故障和應(yīng)對它迅速通過

19、巡回?cái)嗔央A段在一個(gè) 開放的,開放電路故障或短路斷裂階段短期電路繞組故障?；蚩刂菩盘?hào)。C:選擇電力來源從歷史上看，400赫茲，固定頻率115/220V交流電源在航空航天應(yīng)用程序利 用;然而，這是獲得恒速驅(qū)動(dòng)(CSD)的機(jī)械設(shè)備提供一個(gè)恒定的速度發(fā)生器的輸入 變量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。這有缺點(diǎn)的名次的可靠性、體重64,統(tǒng)一。飛機(jī)電力系統(tǒng)架構(gòu) 正在繼續(xù)發(fā)展。在我們程序命名為“完成集成更多的電系統(tǒng)”13,提出電力直流(270 V),頻交流(115 V),或變頻交流電(115 V或230 V)。主要采用270 V直流電 源在軍用飛機(jī)和已被證明的優(yōu)勢。然而，一代的最簡單的形式是直接連接發(fā)電機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī),消除了 CSD

20、和導(dǎo)致交流電源不同的頻率，通常在350 - 800赫茲。在原則, 使用230 V交流比115 V交流降低功率損耗和電纜質(zhì)量 撚而它可能增加電暈放 電的可能性13,這姿勢一些挑戰(zhàn)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)?？捎秒娏?yīng)的數(shù)量是最重要的例如致動(dòng)器和泵馬達(dá)驅(qū)動(dòng)架構(gòu)和意志被認(rèn) 為是在下面討論。失敗的原因失敗的頻率(每小時(shí))繞組開路1.3X10開路的連接1X10開路其他方面0.4X10階段之間的短路6.7X10階段之間的連接1X10階段之間的其他方面0.4X10總的電損失6.6X10能量提供5.4X10電力電子控制器8.5X10控制信號(hào)1.3X10DSP失敗1X10總的電損耗1.5X10電子差異率三相驅(qū)動(dòng)器C：模塊化

21、的單相方法在設(shè)計(jì)任何容錯(cuò)航天驅(qū)動(dòng)，成本和維護(hù)必須處罰過于復(fù)雜的系統(tǒng)考慮。每個(gè)車 道的容錯(cuò)要求一個(gè)單獨(dú)的電源必須指出只有有限數(shù)量的電力公交車和控制通道 商用飛機(jī)。例如，裝有A380三個(gè)交流為翼驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以便提供巴士擬合具有容錯(cuò) 的機(jī)電致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)四個(gè)或更多的車道將導(dǎo)致更多的錯(cuò)誤，額外的供應(yīng)，布線和控制計(jì)算機(jī)的復(fù)雜性提高容錯(cuò)，這將是理想的一個(gè)多個(gè)獨(dú)立的單相驅(qū)動(dòng)器 19,44,47,52或多個(gè)獨(dú)立的三相驅(qū)動(dòng)器50,62。在前一種情況下，每個(gè)階段都應(yīng)該有自己的立場和電流傳感器的控制目的。 電動(dòng)機(jī)在多個(gè)單相線路選擇，點(diǎn)嗎有多個(gè)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)，孤立，單相線圈，每個(gè)獨(dú)立的 馬達(dá)定速驅(qū)動(dòng)功率轉(zhuǎn)換-人隊(duì)18,53,如

22、圖7所示(一個(gè))。從理論上講，大量單相車道所需的提供一個(gè)高水平的冗余容錯(cuò)。然而，在模塊化的集成系統(tǒng)配置，合適的成本和復(fù)雜性也增加與相數(shù)有關(guān)。三相24,50,54, 四階段18,47,競選過程52,55,56,和疫情38,52,57,58點(diǎn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，利 用模塊化的單相方法，都是之前報(bào)道的安全性至關(guān)重要應(yīng)用程序。一個(gè)系統(tǒng)通常 超過五個(gè)階段認(rèn)為是不可取的，因?yàn)樗兊眠^于復(fù)雜和昂貴，實(shí)際增加單行道失敗 的風(fēng)險(xiǎn)。兩階段選項(xiàng)也排除，因?yàn)樵谑录囊粋€(gè)階段巷失敗，另一個(gè)車道不能產(chǎn)生 階段轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)子位置。因此，合理的選擇階段的數(shù)字是3、4或5。num -汽車與 奇怪的階段伯斯有較高的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)頻率和振幅較低特征

23、65,而汽車甚至階段數(shù)量可能是有益的補(bǔ)償不平衡磁將禁用一個(gè)階段時(shí)51。在參考51,系統(tǒng)優(yōu)化開發(fā)相數(shù)，圖8所示，它使用的總損失作為優(yōu)化參數(shù)。建 議一個(gè)競選過程電機(jī)可能產(chǎn)生最低的銅損和總損失，四階段和七階段汽車緊隨其 后。注意，優(yōu)化沒有聯(lián)合系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本，因此高估汽車的好處與更高的階段 數(shù)字。在實(shí)踐中,可能不同于應(yīng)用的最佳階段陽離子對應(yīng)用程序由于不同子系統(tǒng)的 需求和細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)。D：多路三相的方法在這個(gè)配置中，點(diǎn)與多個(gè)孤立集汽車三相繞組分別由獨(dú)立的傳統(tǒng)三相電源轉(zhuǎn) 換器。參見圖7(b)三相驅(qū)動(dòng)配置與三相比單相配置。圖9顯示了另一個(gè)比較數(shù)量的開關(guān)和容錯(cuò)的比例總體千伏安/千瓦使三相和模塊化的單相系統(tǒng)。千伏安/千瓦的電力電子設(shè)備的數(shù)量對于一個(gè)固定的輸出功 率。模塊數(shù)量的增加模塊化的單相系統(tǒng)的總體大小斷層-寬容開車往減少數(shù)，但組 件皺紋。數(shù)字顯示的平穩(wěn)及更高的模塊驅(qū)動(dòng)尺寸，但組件數(shù)量不斷增加。兩階段(1 + 1)電動(dòng)機(jī)代表無限電動(dòng)機(jī)不能