宇航推进系统、全舰电力推动、电力机车牵引、电动/混合燃料汽车驱动等关键领域的高速发展,对传动系统的重量和体积提出了更加苛刻的要求,轻量化、高功率密度、低成本、强容错能力的电力驱动系统是一个重要的发展方向。本文对单逆变器供电对称六相凸极式永磁同步电机串联三相凸极式永磁同步电机直接转矩控制策略、六相永磁同步电机缺一相串联三相永磁同步电机单逆变器供电容错直接转矩控制策略和对称六相凸极式永磁同步电机缺四相容错型直接转矩控制策略展开研究,具体内容如下。本文构建对称六相凸极式永磁同步电机串联三相凸极式永磁同步电机驱动系统的解耦变换矩阵,分析了对称六相凸极式永磁同步电机串联三相凸极式永磁同步电机定子绕组的连接规律,并分析证明了这种连接方式两台电机是能解耦的。建立了串联系统在三种坐标系下的数学模型,提出一种对称六相凸极式永磁同步电机串联三相凸极式永磁同步电机的直接转矩控制策略。利用正交变换矩阵将两台电机的机电能量转换变量投影到空间正交的两个直角平面上,而非机电能量转换变量投影到零序空间中,实现两台电机磁链和转矩的解耦。采用单电压矢量和部分合成电压矢量结合的方法产生新的电压矢量,利用六相逆变器输出电压矢量同时对两台电机的电磁转矩、定子磁链和零序电流直接控制。仿真和实验结果表明,采用本文所提的控制策略后,各台电机定子磁链、电磁转矩相互解耦。以对称六相凸极式永磁同步电机串联三相凸极式永磁同步电机的数学模型为基础,在六相电机任意断开一相的状态下,对串联系统进行直接转矩控制策略研究;采用单电压矢量和部分合成电压矢量结合的方法产生新的电压矢量,对两台电机的电磁转矩和定子磁链直接控制,用仿真和实验证明了串联中两台电机在单逆变器驱动下可以解耦运行。对对称六相凸极式永磁同步电机缺四相的数学模型进行研究;为了便于构建缺四相圆形磁链轨迹DTC策略,基于虚拟变量定义,重新构建了虚拟定子磁链和转矩的数学模型。选择正确的虚拟电压矢量对虚拟定子磁链、转矩进行控制。仿真及实验结果表明所提的缺四相容错型直接转矩控制系统运行平稳、动态响应迅速。