CN110165970A - 开关磁阻电机五电平功率变换器及开路故障容错控制方法 - Google Patents

开关磁阻电机五电平功率变换器及开路故障容错控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种开关磁阻电机五电平功率变换器及开路故障容错控制方法。本方法开关磁阻电机功率变换器发生开路故障时，利用五电平功率变换器开关管多的优势重构励磁和退磁回路，抑制开路故障对***产生的不利影响。该方法通过对功率变换器开路故障分类，并根据12种开路故障给出了12种容错控制策略。此方法可为开关磁阻电机相绕组提供多种励磁电压和退磁电压，满足开关磁阻电机不同转速时对电压的需求。即当功率变换器发生开路故障时，可通过重构励磁和退磁回路使电机绕组能够正常的励磁和退磁，抑制因开路故障造成的转矩脉动，克服了传统容错控制方案的缺点，提高了开关磁阻单机驱动***的安全性和可靠性。

Description

开关磁阻电机五电平功率变换器及开路故障容错控制方法
技术领域
本发明属于电气工程领域的开关磁阻电机控制技术，具体涉及一种用于开关磁阻电机的五电平功率变换器的开路故障容错控制方法。
技术背景
开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor，SRM)具有结构简单、调速范围宽、可控性好、效率高、容错能力强的优点，非常符合电动汽车轻量化、高性价比的要求，因此受到了学术界和工业界的广泛关注。功率变换器是开关磁阻电机的重要组成部分，为相绕组提供励磁、退磁和续流回路，功率变换器上的开关管需要频繁通、断，而且承受大电压和大电流，容易发生开路故障，影响电动汽车的安全运行。因此，提高开关磁阻电机功率变换器的开路故障容错能力非常必要。
可以通过优化控制算法提高开关磁阻电机功率变换器的容错性，通过改变开通角、关断角增加故障相和健康相的重叠角弥补开路导致的故障相励磁能力不足，减小开路故障造成的转矩脉动大的问题。设计一个自适应的模糊滞环控制器，抑制开路故障造成的转矩脉动。
文献“Fault tolerant power converter for switched reluctance drives”(“用于开关磁阻电机的容错功率变换器”——Natália S.Gameiro,Cardoso A J M 2008年IEEE国际电机会议)通过在传统非对称半桥式功率变换器中加入开关管改变拓扑结构来提高功率变换器的容错性能，但是这种新的拓扑结构破坏了开关磁阻电机各相的独立性。
现有技术存在的主要问题是：
1、现有的功率变换器结构简单，开关状态少，当发生开路故障时很难进行容错控制，容易造成电驱***缺相运行，导致输出转矩脉动大，影响电机的正常工作。
2、改进的拓扑虽然通过增加额外的开关管来提高功率变换器的容错性能，但是会破坏各相间的独立性，当功率变换器发生开路故障时容错控制效果不好。
发明内容
鉴于已有技术存在的缺点，本发明提供了一种基于五电平功率变换器的开路故障容错控制策略，此方法克服了传统容错控制方法下电机缺相运行和各相不能独立的问题。本文所提出的基于五电平功率变换器的开路故障容错控制策略具有较好的开路故障容错能力。
为了实现上述目标，本发明提供了一种开关磁阻电机五电平功率变换器，包括电源Vs、开关磁阻电机A相绕组La、开关磁阻电机B相绕组Lb、开关磁阻电机C相绕组Lc、电容模块、第一纵向桥、第一横向桥、第二纵向桥、第二横向桥、第三纵向桥、第三横向桥；
所述电容模块由电容C1和电容C2组成，C1正极连接电源Vs正极，电容C1负极与电容C2正极串联连接，并将电容C1负极与电容C2正极串联连接点定义为五电平功率变换器直流侧中点，电容C2负极连接电源Vs负极；
所述第一纵向桥包括两只开关管和两只二极管，分别记为开关管Sa1、开关管Sa2、二极管VD11和二极管VD12，其中开关管Sa1集电极与电源Vs正极相连并与二极管VD11的阴极相连，开关管Sa1的发射极与开关磁阻电机A相绕组La上端相连并与二极管VD12的阴极相连；开关管Sa2的集电极与开关磁阻电机A相绕组La的下端相连并与二极管VD11的阳极相连；开关管Sa2的发射极与二极管VD12的阳极相连并与电源Vs负极相连；
所述第一横向桥包括两只开关管，分别记为开关管Sa3和开关管Sa4，其中开关管Sa3集电极与五电平功率变换器直流侧中点相连，开关管Sa3发射极与开关磁阻电机A相绕组La上端相连；开关管Sa4集电极与开关磁阻电机A相绕组La下端相连，开关管Sa4发射极与五电平功率变换器直流侧中点相连；
所述第二纵向桥包括两只开关管和两只二极管，分别记为开关管Sb1、开关管Sb2、二极管VD21和二极管VD22，其中开关管Sb1集电极与电源Vs正极相连并与二极管VD21的阴极相连，开关管Sb1的发射极与开关磁阻电机B相绕组Lb上端相连并与二极管VD22的阴极相连；开关管Sb2的集电极与开关磁阻电机B相绕组Lb的下端相连并与二极管VD21的阳极相连；开关管Sb2的发射极与二极管VD22的阳极相连并与电源Vs负极相连；
所述第二横向桥包括两只开关管，分别记为开关管Sb3和开关管Sb4，其中开关管Sb3集电极与五电平功率变换器直流侧中点相连，开关管Sb3发射极与开关磁阻电机B相绕组Lb上端相连；开关管Sb4集电极与开关磁阻电机B相绕组Lb下端相连，开关管Sb4发射极与五电平功率变换器直流侧中点相连；
所述第三纵向桥(106)包括两只开关管和两只二极管，分别记为开关管Sc1、开关管Sc2、二极管VD31和二极管VD32，其中开关管Sc1集电极与电源Vs正极相连并与二极管VD31的阴极相连，开关管Sc1的发射极与开关磁阻电机C相绕组Lc上端相连并与二极管VD32的阴极相连；开关管Sc2的集电极与开关磁阻电机B相绕组Lc的下端相连并与二极管VD31的阳极相连；开关管Sc2的发射极与二极管VD32的阳极相连并与电源Vs负极相连；
所述第三横向桥包括两只开关管，分别记为开关管Sc3和开关管Sc4，其中开关管Sc3集电极与五电平功率变换器直流侧中点相连，开关管Sc3发射极与开关磁阻电机C相绕组Lc上端相连；开关管Sc4集电极与开关磁阻电机C相绕组Lc下端相连，开关管Sc4发射极与五电平功率变换器直流侧中点相连。
本发明还提供了一种开关磁阻电机五电平功率变换器的开路故障容错控制方法，在开关磁阻电机功率变换器发生开路故障时，利用五电平功率变换器开关管多的优势重构励磁和退磁回路，抑制开路故障对***产生的不利影响，该方法包括以下步骤：
步骤1，判断开关磁阻电机转速区间
设开关磁阻电机转速为n，ω为开关磁阻电机基速，将开关磁阻电机转速划分为两个区间：当开关磁阻电机转速0<n<1/2ω时定义为低速区间；当开关磁阻电机转速n≥1/2ω时定义为高速区间；
步骤2，选择励磁和退磁模式
五电平功率变换器的开关管有两种开关状态：0表示关断，1表示开通；令电容C1的电压为Uc1，电容C2的电压为Uc2；
当开关磁阻电机在低速区间工作时，若Uc1≥Uc2，则励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为1001，退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0001；若Uc1<Uc2，则励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0110，退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0010；零电压续流时Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为0011；
当开关磁阻电机在高速区间工作时，励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的工作状态为1100；退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的工作状态为0000；零电压续流时Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的工作状态为1000；
步骤3，功率变换器开路故障分类
步骤3.1，当开关磁阻电机在低速区间工作时的12种开路故障
当开关磁阻电机在低速区间工作时，开关管Sa1开路故障记为故障Fa1L、开关管Sa2开路故障记为故障Fa2L、开关管Sa3开路故障记为故障Fa3L、开关管Sa4开路故障记为故障Fa4L；开关管Sb1开路故障记为故障Fb1L、开关管Sb2开路故障记为故障Fb2L、开关管Sb3开路故障记为故障Fb3L、开关管Sb4开路故障记为故障Fb4L；开关管Sc1开路故障记为故障Fc1L、开关管Sc2开路故障记为故障Fc2L、开关管Sc3开路故障记为故障Fc3L、开关管Sc4开路故障记为故障Fc4L；
步骤3.2，当开关磁阻电机在高速区间工作时的12种开路故障
当开关磁阻电机在高速区间工作时，开关管Sa1开路故障记为故障Fa1H、开关管Sa2开路故障记为故障Fa2H、开关管Sa3开路故障记为故障Fa3H、开关管Sa4开路故障记为故障Fa4H；开关管Sb1开路故障记为故障Fb1H、开关管Sb2开路故障记为故障Fb2H、开关管Sb3开路故障记为故障Fb3H、开关管Sb4开路故障记为故障Fb4H；开关管Sc1开路故障记为故障Fc1H、开关管Sc2开路故障记为故障Fc2H、开关管Sc3开路故障记为故障Fc3H、开关管Sc4开路故障记为故障Fc4H；
步骤4，进行容错控制
针对步骤3.1给出的12种开路故障，给出了12种容错控制策略，具体的：
(1)故障Fa1L对应容错控制策略Wa1L，所述对应容错控制策略Wa1L即：励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为0110；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0011；
(2)故障Fa2L对应容错控制策略Wa2L，所述对应容错控制策略Wa2L即：励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为1001；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0011；
(3)故障Fa3L对应容错控制策略Wa3L，所述对应容错控制策略Wa3L即：励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为1100；退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为0000；零电压续流时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为1000；
(4)故障Fa4L对应容错控制策略Wa4L，所述对应容错控制策略Wa4L即：励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为1100；退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为0000；零电压续流时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为1000；
(5)故障Fb1L对应容错控制策略Wb1L，所述对应容错控制策略Wb1L即：励磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为0110；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0011；
(6)故障Fb2L对应容错控制策略Wb2L，所述对应容错控制策略Wb2L即：励磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为1001；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0011；
(7)故障Fb3L对应容错控制策略Wb3L，所述对应容错控制策略Wb3L即：励磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为1100；退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为0000；零电压续流时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为1000；
(8)故障Fb4L对应容错控制策略Wb4L，所述对应容错控制策略Wb4L即：励磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为1100；退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为0000；零电压续流时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为1000；
(9)故障Fc1L对应容错控制策略Wc1L，所述对应容错控制策略Wc1L即：励磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为0110；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0011；
(10)故障Fc2L对应容错控制策略Wc2L，所述对应容错控制策略Wc2L即：励磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为1001；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0011；
(11)故障Fc3L对应容错控制策略Wc3L，所述对应容错控制策略Wc3L即：励磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为1100；退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为0000；零电压续流时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为1000；
(12)故障Fc4L对应容错控制策略Wc4L，所述对应容错控制策略Wc4L即：励磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为1100；退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为0000；零电压续流时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为1000；
针对步骤3.2给出的12种开路故障，给出了7种容错控制策略，具体的：
(1)开关磁阻电机高速工作时仅通过第一纵向桥102、第二纵向桥104和第三纵向桥106励磁和退磁，因此，故障Fa3H、故障Fa4H、故障Fb3H、故障Fb4H、故障Fc3H、故障Fc4H不会对开关磁阻电机的高速工作产生影响；
(2)故障Fa1H对应容错控制策略Wa1H，所述对应容错控制策略Wa1H即：励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为0110；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0011；
(3)故障Fa2H对应容错控制策略Wa2H，所述对应容错控制策略Wa2H即：励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为1001；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0011；
(4)故障Fb1H对应容错控制策略Wb1H，所述对应容错控制策略Wb1H即：励磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为0110；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0011；
(5)故障Fb2H对应容错控制策略Wb2H，所述对应容错控制策略Wb2H即：励磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为1001；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0011；
(6)故障Fc1H对应容错控制策略Wc1H，所述对应容错控制策略Wc1H即：励磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为0110；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0011；
(7)故障Fc2H对应容错控制策略Wc2H，所述对应容错控制策略Wc2H即：励磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为1001；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0011。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
1、可为开关磁阻电机相绕组提供多种励磁电压和退磁电压，满足开关磁阻电机不同转速时对电压的需求；
2、当功率变换器发生开路故障时，可通过重构励磁和退磁回路使电机绕组能够正常的励磁和退磁，抑制因开路故障造成的转矩脉动。
附图说明
图1为开关磁阻电机五电平功率变换器拓扑结构图。
图2为本发明所述开关磁阻电机五电平功率变换器的开路故障容错控制方法的流程图。
图3为开关磁阻电机发生故障Fa3L时容错控制前、后的转矩、电流、电压实验波形。
图4为开关磁阻电机发生故障Fa3H时容错控制前、后的转矩、电流、电压实验波形。
图5为开关磁阻电机发生故障Fa1H时容错控制前、后的转矩、电流、电压实验波形。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
图1为开关磁阻电机用五电平功率变换器的拓扑结构图，由图1可见，本发明提供的开关磁阻电机用五电平功率变换器的拓扑结构包括电源Vs、开关磁阻电机A相绕组La、开关磁阻电机B相绕组Lb、开关磁阻电机C相绕组Lc、电容模块101、第一纵向桥102、第一横向桥103、第二纵向桥104、第二横向桥105、第三纵向桥106、第三横向桥107。
所述电容模块101由电容C1和电容C2组成，C1正极连接电源Vs正极，电容C1负极与电容C2正极串联连接，并将电容C1负极与电容C2正极串联连接点定义为五电平功率变换器直流侧中点，电容C2负极连接电源Vs负极。
所述第一纵向桥102包括两只开关管和两只二极管，分别记为开关管Sa1、开关管Sa2、二极管VD11和二极管VD12，其中开关管Sa1集电极与电源Vs正极相连并与二极管VD11的阴极相连，开关管Sa1的发射极与开关磁阻电机A相绕组La上端相连并与二极管VD12的阴极相连；开关管Sa2的集电极与开关磁阻电机A相绕组La的下端相连并与二极管VD11的阳极相连；开关管Sa2的发射极与二极管VD12的阳极相连并与电源Vs负极相连。
所述第一横向桥103包括两只开关管，分别记为开关管Sa3和开关管Sa4，其中开关管Sa3集电极与五电平功率变换器直流侧中点相连，开关管Sa3发射极与开关磁阻电机A相绕组La上端相连；开关管Sa4集电极与开关磁阻电机A相绕组La下端相连，开关管Sa4发射极与五电平功率变换器直流侧中点相连。
所述第二纵向桥104包括两只开关管和两只二极管，分别记为开关管Sb1、开关管Sb2、二极管VD21和二极管VD22，其中开关管Sb1集电极与电源Vs正极相连并与二极管VD21的阴极相连，开关管Sb1的发射极与开关磁阻电机B相绕组Lb上端相连并与二极管VD22的阴极相连；开关管Sb2的集电极与开关磁阻电机B相绕组Lb的下端相连并与二极管VD21的阳极相连；开关管Sb2的发射极与二极管VD22的阳极相连并与电源Vs负极相连。
所述第二横向桥105包括两只开关管，分别记为开关管Sb3和开关管Sb4，其中开关管Sb3集电极与五电平功率变换器直流侧中点相连，开关管Sb3发射极与开关磁阻电机B相绕组Lb上端相连；开关管Sb4集电极与开关磁阻电机B相绕组Lb下端相连，开关管Sb4发射极与五电平功率变换器直流侧中点相连。
所述第三纵向桥106包括两只开关管和两只二极管，分别记为开关管Sc1、开关管Sc2、二极管VD31和二极管VD32，其中开关管Sc1集电极与电源Vs正极相连并与二极管VD31的阴极相连，开关管Sc1的发射极与开关磁阻电机C相绕组Lc上端相连并与二极管VD32的阴极相连；开关管Sc2的集电极与开关磁阻电机B相绕组Lc的下端相连并与二极管VD31的阳极相连；开关管Sc2的发射极与二极管VD32的阳极相连并与电源Vs负极相连。
所述第三横向桥107包括两只开关管，分别记为开关管Sc3和开关管Sc4，其中开关管Sc3集电极与五电平功率变换器直流侧中点相连，开关管Sc3发射极与开关磁阻电机C相绕组Lc上端相连；开关管Sc4集电极与开关磁阻电机C相绕组Lc下端相连，开关管Sc4发射极与五电平功率变换器直流侧中点相连。
本发明还提供了一种开关磁阻电机五电平功率变换器的开路故障容错控制方法。在开关磁阻电机功率变换器发生开路故障时，利用五电平功率变换器开关管多的优势重构励磁和退磁回路，抑制开路故障对***产生的不利影响。该方法包括以下步骤：
步骤1，判断开关磁阻电机转速区间
设开关磁阻电机转速为n，ω为开关磁阻电机基速，将开关磁阻电机转速划分为两个区间：当开关磁阻电机转速0<n<1/2ω时定义为低速区间；当开关磁阻电机转速n≥1/2ω时定义为高速区间。
步骤2，选择励磁和退磁模式
五电平功率变换器的开关管有两种开关状态：0表示关断，1表示开通；令电容C1的电压为Uc1，电容C2的电压为Uc2。
当开关磁阻电机在低速区间工作时，若Uc1≥Uc2，则励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为1001，退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0001；若Uc1<Uc2，则励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0110，退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0010；零电压续流时Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为0011。
当开关磁阻电机在高速区间工作时，励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的工作状态为1100；退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的工作状态为0000；零电压续流时Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的工作状态为1000。
步骤3，功率变换器开路故障分类
步骤3.1，当开关磁阻电机在低速区间工作时的12种开路故障
当开关磁阻电机在低速区间工作时，开关管Sa1开路故障记为故障Fa1L、开关管Sa2开路故障记为故障Fa2L、开关管Sa3开路故障记为故障Fa3L、开关管Sa4开路故障记为故障Fa4L；开关管Sb1开路故障记为故障Fb1L、开关管Sb2开路故障记为故障Fb2L、开关管Sb3开路故障记为故障Fb3L、开关管Sb4开路故障记为故障Fb4L；开关管Sc1开路故障记为故障Fc1L、开关管Sc2开路故障记为故障Fc2L、开关管Sc3开路故障记为故障Fc3L、开关管Sc4开路故障记为故障Fc4L。
步骤3.2，当开关磁阻电机在高速区间工作时的12种开路故障
当开关磁阻电机在高速区间工作时，开关管Sa1开路故障记为故障Fa1H、开关管Sa2开路故障记为故障Fa2H、开关管Sa3开路故障记为故障Fa3H、开关管Sa4开路故障记为故障Fa4H；开关管Sb1开路故障记为故障Fb1H、开关管Sb2开路故障记为故障Fb2H、开关管Sb3开路故障记为故障Fb3H、开关管Sb4开路故障记为故障Fb4H；开关管Sc1开路故障记为故障Fc1H、开关管Sc2开路故障记为故障Fc2H、开关管Sc3开路故障记为故障Fc3H、开关管Sc4开路故障记为故障Fc4H。
步骤4，进行容错控制
针对步骤3.1给出的12种开路故障，给出了12种容错控制策略，具体的：
(1)故障Fa1L对应容错控制策略Wa1L，所述对应容错控制策略Wa1L即：励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为0110；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0011。
(2)故障Fa2L对应容错控制策略Wa2L，所述对应容错控制策略Wa2L即：励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为1001；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0011。
(3)故障Fa3L对应容错控制策略Wa3L，所述对应容错控制策略Wa3L即：励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为1100；退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为0000；零电压续流时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为1000。
(4)故障Fa4L对应容错控制策略Wa4L，所述对应容错控制策略Wa4L即：励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为1100；退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为0000；零电压续流时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为1000。
(5)故障Fb1L对应容错控制策略Wb1L，所述对应容错控制策略Wb1L即：励磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为0110；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0011。
(6)故障Fb2L对应容错控制策略Wb2L，所述对应容错控制策略Wb2L即：励磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为1001；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0011。
(7)故障Fb3L对应容错控制策略Wb3L，所述对应容错控制策略Wb3L即：励磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为1100；退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为0000；零电压续流时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为1000。
(8)故障Fb4L对应容错控制策略Wb4L，所述对应容错控制策略Wb4L即：励磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为1100；退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为0000；零电压续流时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为1000。
(9)故障Fc1L对应容错控制策略Wc1L，所述对应容错控制策略Wc1L即：励磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为0110；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0011。
(10)故障Fc2L对应容错控制策略Wc2L，所述对应容错控制策略Wc2L即：励磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为1001；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0011。
(11)故障Fc3L对应容错控制策略Wc3L，所述对应容错控制策略Wc3L即：励磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为1100；退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为0000；零电压续流时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为1000。
(12)故障Fc4L对应容错控制策略Wc4L，所述对应容错控制策略Wc4L即：励磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为1100；退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为0000；零电压续流时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为1000。
针对步骤3.2给出的12种开路故障，给出了7种容错控制策略，具体的：
(1)开关磁阻电机高速工作时仅通过第一纵向桥102、第二纵向桥104和第三纵向桥106励磁和退磁，因此，故障Fa3H、故障Fa4H、故障Fb3H、故障Fb4H、故障Fc3H、故障Fc4H不会对开关磁阻电机的高速工作产生影响。
(2)故障Fa1H对应容错控制策略Wa1H，所述对应容错控制策略Wa1H即：励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为0110；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0011。
(3)故障Fa2H对应容错控制策略Wa2H，所述对应容错控制策略Wa2H即：励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为1001；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0011。
(4)故障Fb1H对应容错控制策略Wb1H，所述对应容错控制策略Wb1H即：励磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为0110；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0011。
(5)故障Fb2H对应容错控制策略Wb2H，所述对应容错控制策略Wb2H即：励磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为1001；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0011。
(6)故障Fc1H对应容错控制策略Wc1H，所述对应容错控制策略Wc1H即：励磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为0110；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0011。
(7)故障Fc2H对应容错控制策略Wc2H，所述对应容错控制策略Wc2H即：励磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为1001；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0011。
为了验证本发明的有效性，进行了实验验证。在半实物仿真平台RT-LABOP5600中搭建电机模型，所用电机为35kW三相12/8极开关磁阻电机，电机额定转速为20000r/min，额定电流为115A。控制策略通过以TMS320F28335DSP为核心的控制板实现。图3为电机转速为500r/min时，横向桥上单个开关管发生开路故障时转矩、电流、电压波形；图4为电机转速为500r/min时，纵向桥上单个开关管发生开路故障时转矩、电流、电压波形；图五为电机转速为1500r/min时，纵向桥上单个开关管发生开路故障时转矩、电流、电压波形。图3、图4和图5中I为功率变换器开路故障前的实验波形，Ⅱ为功率变换器故障后的实验波形，Ⅲ为经过容错后的实验波形，通过对比可知，采用本文提出的容错控制策略之后，故障相恢复转矩输出能力，转矩脉动减小。

Claims (2)

1.一种开关磁阻电机五电平功率变换器，其特征在于，包括电源Vs、开关磁阻电机A相绕组La、开关磁阻电机B相绕组Lb、开关磁阻电机C相绕组Lc、电容模块(101)、第一纵向桥(102)、第一横向桥(103)、第二纵向桥(104)、第二横向桥(105)、第三纵向桥(106)、第三横向桥(107)；
所述电容模块(101)由电容C1和电容C2组成，C1正极连接电源Vs正极，电容C1负极与电容C2正极串联连接，并将电容C1负极与电容C2正极串联连接点定义为五电平功率变换器直流侧中点，电容C2负极连接电源Vs负极；
所述第一纵向桥(102)包括两只开关管和两只二极管，分别记为开关管Sa1、开关管Sa2、二极管VD11和二极管VD12，其中开关管Sa1集电极与电源Vs正极相连并与二极管VD11的阴极相连，开关管Sa1的发射极与开关磁阻电机A相绕组La上端相连并与二极管VD12的阴极相连；开关管Sa2的集电极与开关磁阻电机A相绕组La的下端相连并与二极管VD11的阳极相连；开关管Sa2的发射极与二极管VD12的阳极相连并与电源Vs负极相连；
所述第一横向桥(103)包括两只开关管，分别记为开关管Sa3和开关管Sa4，其中开关管Sa3集电极与五电平功率变换器直流侧中点相连，开关管Sa3发射极与开关磁阻电机A相绕组La上端相连；开关管Sa4集电极与开关磁阻电机A相绕组La下端相连，开关管Sa4发射极与五电平功率变换器直流侧中点相连；
所述第二纵向桥(104)包括两只开关管和两只二极管，分别记为开关管Sb1、开关管Sb2、二极管VD21和二极管VD22，其中开关管Sb1集电极与电源Vs正极相连并与二极管VD21的阴极相连，开关管Sb1的发射极与开关磁阻电机B相绕组Lb上端相连并与二极管VD22的阴极相连；开关管Sb2的集电极与开关磁阻电机B相绕组Lb下端相连并与二极管VD21的阳极相连；开关管Sb2的发射极与二极管VD22的阳极相连并与电源Vs负极相连；
所述第二横向桥(105)包括两只开关管，分别记为开关管Sb3和开关管Sb4，其中开关管Sb3集电极与五电平功率变换器直流侧中点相连，开关管Sb3发射极与开关磁阻电机B相绕组Lb上端相连；开关管Sb4集电极与开关磁阻电机B相绕组Lb下端相连，开关管Sb4发射极与五电平功率变换器直流侧中点相连；
所述第三纵向桥(106)包括两只开关管和两只二极管，分别记为开关管Sc1、开关管Sc2、二极管VD31和二极管VD32，其中开关管Sc1集电极与电源Vs正极相连并与二极管VD31的阴极相连，开关管Sc1的发射极与开关磁阻电机C相绕组Lc上端相连并与二极管VD32的阴极相连；开关管Sc2的集电极与开关磁阻电机B相绕组Lc的下端相连并与二极管VD31的阳极相连；开关管Sc2的发射极与二极管VD32的阳极相连并与电源Vs负极相连；
所述第三横向桥(107)包括两只开关管，分别记为开关管Sc3和开关管Sc4，其中开关管Sc3集电极与五电平功率变换器直流侧中点相连，开关管Sc3发射极与开关磁阻电机C相绕组Lc上端相连；开关管Sc4集电极与开关磁阻电机C相绕组Lc下端相连，开关管Sc4发射极与五电平功率变换器直流侧中点相连。
2.根据权利要求1所述的一种开关磁阻电机五电平功率变换器的开路故障容错控制方法，其特征在于：在开关磁阻电机功率变换器发生开路故障时，利用五电平功率变换器开关管多的优势重构励磁和退磁回路，抑制开路故障对***产生的不利影响，该方法包括以下步骤：
步骤1，判断开关磁阻电机转速区间
设开关磁阻电机转速为n，ω为开关磁阻电机基速，将开关磁阻电机转速划分为两个区间：当开关磁阻电机转速0<n<1/2ω时定义为低速区间；当开关磁阻电机转速n≥1/2ω时定义为高速区间；
步骤2，选择励磁和退磁模式
五电平功率变换器的开关管有两种开关状态：0表示关断，1表示开通；令电容C1的电压为Uc1，电容C2的电压为Uc2；
当开关磁阻电机在低速区间工作时，若Uc1≥Uc2，则励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为1001，退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0001；若Uc1<Uc2，则励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0110，退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0010；零电压续流时Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为0011；
当开关磁阻电机在高速区间工作时，励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的工作状态为1100；退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的工作状态为0000；零电压续流时Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的工作状态为1000；
步骤3，功率变换器开路故障分类
步骤3.1，当开关磁阻电机在低速区间工作时的12种开路故障
当开关磁阻电机在低速区间工作时，开关管Sa1开路故障记为故障Fa1L、开关管Sa2开路故障记为故障Fa2L、开关管Sa3开路故障记为故障Fa3L、开关管Sa4开路故障记为故障Fa4L；开关管Sb1开路故障记为故障Fb1L、开关管Sb2开路故障记为故障Fb2L、开关管Sb3开路故障记为故障Fb3L、开关管Sb4开路故障记为故障Fb4L；开关管Sc1开路故障记为故障Fc1L、开关管Sc2开路故障记为故障Fc2L、开关管Sc3开路故障记为故障Fc3L、开关管Sc4开路故障记为故障Fc4L；
步骤3.2，当开关磁阻电机在高速区间工作时的12种开路故障
当开关磁阻电机在高速区间工作时，开关管Sa1开路故障记为故障Fa1H、开关管Sa2开路故障记为故障Fa2H、开关管Sa3开路故障记为故障Fa3H、开关管Sa4开路故障记为故障Fa4H；开关管Sb1开路故障记为故障Fb1H、开关管Sb2开路故障记为故障Fb2H、开关管Sb3开路故障记为故障Fb3H、开关管Sb4开路故障记为故障Fb4H；开关管Sc1开路故障记为故障Fc1H、开关管Sc2开路故障记为故障Fc2H、开关管Sc3开路故障记为故障Fc3H、开关管Sc4开路故障记为故障Fc4H；
步骤4，进行容错控制
针对步骤3.1给出的12种开路故障，给出了12种容错控制策略，具体的：
(1)故障Fa1L对应容错控制策略Wa1L，所述对应容错控制策略Wa1L即：励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为0110；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0011；
(2)故障Fa2L对应容错控制策略Wa2L，所述对应容错控制策略Wa2L即：励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为1001；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0011；
(3)故障Fa3L对应容错控制策略Wa3L，所述对应容错控制策略Wa3L即：励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为1100；退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为0000；零电压续流时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为1000；
(4)故障Fa4L对应容错控制策略Wa4L，所述对应容错控制策略Wa4L即：励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为1100；退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为0000；零电压续流时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为1000；
(5)故障Fb1L对应容错控制策略Wb1L，所述对应容错控制策略Wb1L即：励磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为0110；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0011；
(6)故障Fb2L对应容错控制策略Wb2L，所述对应容错控制策略Wb2L即：励磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为1001；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0011；
(7)故障Fb3L对应容错控制策略Wb3L，所述对应容错控制策略Wb3L即：励磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为1100；退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为0000；零电压续流时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为1000；
(8)故障Fb4L对应容错控制策略Wb4L，所述对应容错控制策略Wb4L即：励磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为1100；退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为0000；零电压续流时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为1000；
(9)故障Fc1L对应容错控制策略Wc1L，所述对应容错控制策略Wc1L即：励磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为0110；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0011；
(10)故障Fc2L对应容错控制策略Wc2L，所述对应容错控制策略Wc2L即：励磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为1001；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0011；
(11)故障Fc3L对应容错控制策略Wc3L，所述对应容错控制策略Wc3L即：励磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为1100；退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为0000；零电压续流时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为1000；
(12)故障Fc4L对应容错控制策略Wc4L，所述对应容错控制策略Wc4L即：励磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为1100；退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为0000；零电压续流时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为1000；
针对步骤3.2给出的12种开路故障，给出了7种容错控制策略，具体的：
(1)开关磁阻电机高速工作时仅通过第一纵向桥102、第二纵向桥104和第三纵向桥106励磁和退磁，因此，故障Fa3H、故障Fa4H、故障Fb3H、故障Fb4H、故障Fc3H、故障Fc4H不会对开关磁阻电机的高速工作产生影响；
(2)故障Fa1H对应容错控制策略Wa1H，所述对应容错控制策略Wa1H即：励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为0110；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0011；
(3)故障Fa2H对应容错控制策略Wa2H，所述对应容错控制策略Wa2H即：励磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4的开关状态为1001；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sa1、Sa2、Sa3、Sa4开关状态为0011；
(4)故障Fb1H对应容错控制策略Wb1H，所述对应容错控制策略Wb1H即：励磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为0110；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0011；
(5)故障Fb2H对应容错控制策略Wb2H，所述对应容错控制策略Wb2H即：励磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4的开关状态为1001；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sb1、Sb2、Sb3、Sb4开关状态为0011；
(6)故障Fc1H对应容错控制策略Wc1H，所述对应容错控制策略Wc1H即：励磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为0110；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0011；
(7)故障Fc2H对应容错控制策略Wc2H，所述对应容错控制策略Wc2H即：励磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4的开关状态为1001；若Uc1≥Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0001，若Uc1<Uc2，则退磁时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0010；零电压续流时开关管Sc1、Sc2、Sc3、Sc4开关状态为0011。
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