Machine design and fault-tolerant control of an electrically excited synchronous motor

The present work initially focuses on the design of a laboratory prototype of a wound-rotor synchronous motor. The design constraints are defined based on the characteristics of the test bench and fault-tolerance requirements; specifically, a nine-phase configuration, concentrated windings, and the minimization of excitation losses are adopted. Once the machine design is completed, an appropriate control strategy is developed to enable operation of the machine both under healthy conditions and in the presence of stator winding faults.

Il lavoro presentato riguarda, inizialmente, la progettazione di un prototipo da laboratorio di motore sincrono a rotore avvolto. I vincoli di progetto sono stati definiti sulla base delle caratteristiche del banco prova e sulla resistenza a guasto: adozione di 9 fasi, avvolgimento concentrato e minimizzazione di perdite di eccitazione. Una volta completato il progetto della macchina, è stata sviluppata una opportuna strategia di controllo per poter operare la macchina in presenza ed in assenza di guasto nell'avvolgimento di statore.