Modular control of fault-tolerant permanent magnet synchronous machines with tooth-coil windings

摘要

Les machines synchrones à aimants permanents montés en surface don't les bobinages sont concentrés autour des dents du stator, avec une alternance de dents bobinées et de dents non bobinées, sont parmi les mieux adaptées à la réalisation d'entraînements électriques à haute fiabilité et hautes performances. Après une brève présentation des caractéristiques principales de ce type de machines, on présente une architecture de commande de leur couple permettant de pallier la perte d'alimentation d'une phase, en vue d'obtenir des entraînements à fiabilité accrue. La principale caractéristique de l'architecture proposée consiste à utiliser, afin d'assurer le contrôle en couple, un référentiel de Park par phase. On montre que cela permet de faciliter à la fois l'identification de la phase en défaut lorsqu'un défaut apparaît, et la reconfiguration de la commande afin de pallier la panne.%Permanent magnet synchronous machines having tooth-coil windings with an alternation of wound and non-wound teeth appear to be among the best suited candidates for building high performance and high reliability electrical drives. After a short presentation of the main features of these machines, this paper discusses a modular control architecture which allows to make their operation fault-tolerant to the loss of feeding of one phase in order to increase their reliability. The main feature of the proposed architecture consists in using, for ensuring the torque control, one Park reference frame per phase. It is shown that this control architecture allows an easy detection of the faulted phase when a fault occurs and a simple control reconfiguration in order to palliate the failure.