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公开(公告)号：CN117118105A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311087611.X
申请日：2023-08-28
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本申请公开了一种永磁偏置三极式磁轴承开关磁阻电机，集成开关磁阻电机与永磁偏置三极式磁轴承功能于一体，构成了一种具有径向悬浮和旋转运行的新型磁悬浮电机。本申请电机由两个单元电机构成，两者之间紧密布置一个轴向充磁的永磁体，以产生悬浮所需的偏置磁通；两单元电机中的径向力定子相互错位180°布置，且两单元电机中的径向悬浮绕组反向串联；每个单元电机中相邻两径向力定子齿之间布置一个C型转矩定子，且转矩定子与径向力定子相互隔离。转矩磁路与悬浮磁路相互隔离，且二者相互解耦；三相转矩磁路均为短磁路结构，铁心损耗小；三相径向悬浮绕组采用全桥功率变换器驱动，通用性强，成本低，且两个方向悬浮力也相互解耦。
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公开(公告)号：CN116365908A
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202310468910.1
申请日：2023-04-27
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02M7/483 , H02P25/092 , H02P25/098 , H02K3/52 , H02K3/28 , H02K1/14 , H02K1/24
Abstract: 本发明公开了一种用于开关磁阻电机的五电平功率变换器及控制方法，所述宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机为三相电机，共十二套绕组单独控制，各相单独使用各自的五电平功率变换器；所述五电平功率变换器包括单极性电源、开关管和二极管。通过控制开关管的通断，可以实现各相各绕组的独立控制，避免绕组在不同工作模式时的互相影响，使宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机绕组工作在快速励磁、正常励磁、续流、正常退磁、快速退磁五种模式。与传统不对称半桥功率变化电路相比，本发明增加两个电压等级，实现电机绕组的快速励磁、退磁，提高转矩与悬浮力的跟踪性能，大幅降低转矩脉动，提高转矩性能，同时实现电机的稳定悬浮。
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公开(公告)号：CN115085523A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210712084.6
申请日：2022-06-22
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02M1/32 , H02M7/5387 , H02K7/09 , H02P29/028
Abstract: 一种具有短路容错功能的多桥臂开关功放电路，包括公共桥臂1、负载桥臂故障切换电路2、公共桥臂故障切换电路3、负载桥臂4和备用桥臂5，公共桥臂1通过保险丝连接各相负载，各相负载通过保险丝与各相负载桥臂4连接，公共桥臂1通过公共桥臂故障切换电路3连接备用桥臂5，负载通过负载桥臂故障切换电路2连接备用桥臂5。该电路适用于五自由度磁悬浮轴承，电路整体采用六桥臂五相输出，在现有的五路输出的六桥臂开关功放电路的基础上增加了一个备用桥臂，构成了冗余结构，使磁悬浮轴承系统具备短路故障下容错运行的能力。
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公开(公告)号：CN115001183A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210751380.7
申请日：2022-06-29
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公开了一种磁悬浮开关磁阻电机及其悬浮力控制装置、方法和系统。其中，磁悬浮开关磁阻电机集成开关磁阻电机与磁悬浮轴承功能于一体，在结构上实现转矩绕组和悬浮绕组的自然解耦，利用转矩绕组产生输出转矩，利用悬浮绕组产生径向悬浮力，此外，各相转矩绕组以及各相悬浮绕组均相互隔离，容错性能好，铁心损耗小；其中悬浮力控制装置采用三相全桥逆变电路产生三相悬浮绕组电流，以控制磁悬浮开关磁阻电机的悬浮力，集成度高，控制简单，节约控制硬件成本；其中，悬浮力控制方法根据转子的径向位移量、悬浮绕组的实时电流信号以及预设的参考位移确定各导通状态持续时长，使得实时电流信号跟踪上参考电流值，使得转子稳定在参考位置。
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公开(公告)号：CN114039516A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111298779.6
申请日：2021-11-04
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明揭示了一种基于高频脉冲注入的无轴承开关磁阻电机的优化控制方法，适用于宽转子无轴承开关磁阻电机，方案在传统高频脉冲注入法的基础上，改进脉冲注入的方式，在每一个脉冲注入之前先让绕组续流特定时间，利用这段续流时间对绕组电流进行检测，待绕组中电流下降到零再对绕组进行高频脉冲注入，以此来保证脉冲响应电流不出现异常状态，使得对电机内部转子的位置检测更加合理，换相更为准确。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111894979A
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN202010742732.3
申请日：2020-07-29
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明揭示了一种具有容错功能的多桥臂开关功放电路，由主电路结构及与功能模块结构组成，所述主电路结构与所述功能模块结构电性连接；所述主电路结构包括按序电性连接的公共桥臂、五相负载桥臂、负载桥臂故障切换电路、备用桥臂以及公共桥臂故障切换电路。本发明能够根据故障检测的结果执行相应的操作，从而实现了在公共桥臂或负载桥臂故障的情况下对整个电路中桥臂结构的重构，最终实现了六桥臂开关功放的容错控制。
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公开(公告)号：CN108258956B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201810018939.9
申请日：2018-01-09
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公开了一种单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻发电机控制方法。所述发电机为三相电机，定子有12个齿极，定子齿极极弧为15°机械角，每个定子齿极上仅有一套线圈，且各线圈电流均为独立控制；转子有8个齿极，转子极弧为30°机械角，转子齿极上没有线圈；所述控制方法将线圈电流不超过额定电流并保持电流单向性作为附加条件，求取悬浮相绕组偏置电流Ib的有效取值范围，并在该范围内求取最优解，使悬浮相绕组磁能最小；通过检测负载电压以及PI调节器输出信号ig*，作为发电相定子齿极线圈的参考电流值。本发明方法实现了电机悬浮与发电的解耦控制，减少发电系统中励磁电源的能量消耗，提高发电效率，并抑制发电相绕组电流产生的悬浮扰动。
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公开(公告)号：CN108547868B
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201810324656.7
申请日：2018-04-12
Applicant: 南京邮电大学
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明揭示了一种半自由度的径向充磁的混合型轴向磁轴承，该混合型轴向磁轴承包括转子及安装于转子组件一侧的定子组件，转子组件由一转子铁芯构成，定子组件包括内轴向磁极、环形永磁体及带有凹槽的外轴向磁极，外轴向磁极的凹槽内安装有一轴向控制绕组，外轴向磁极包括环形的内定子A、上定子圆盘B、环形的外定子C、及下定子圆盘D，内轴向磁极、环形永磁体及外轴向磁极的内定子A的下表面与转子铁芯上表面之间形成轴向气隙，该混合型轴向磁轴承还包括有一位移传感器，位移传感器经过控制器和功率放大器与轴向控制绕组相连。该混合型轴向磁轴承结构简单，安装工艺难度低，能够实现转轴单侧轴向位移的主动控制，适合在产业上推广使用。
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公开(公告)号：CN109802613A
公开(公告)日：2019-05-24
申请号：CN201910115722.4
申请日：2019-02-15
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02P21/05 , H02P21/22 , H02N15/00 , H02P25/098 , H02P25/08
Abstract: 本发明公开了一种基于开通关断角控制的BSRMWR转矩脉动抑制方法，在换出相选择合适的关断角，在换入相选择合适的开通角，以达到优化换相间电流上升和下降速率目的，从而抑制或消除换相转矩脉动。该方法简单实用，可以提高系统的动态性能。解决了传统无轴承开关磁阻电机的转矩与悬浮力之间的耦合问题；该方法选择合适的开通角与关断角改进了电机的转矩和悬浮力性能。本发明所述的方法简单实用，控制方便，可以加强电机系统的可靠性与稳定性。
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公开(公告)号：CN107104545B
公开(公告)日：2019-05-17
申请号：CN201710231352.1
申请日：2017-04-11
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种锥形磁轴承开关磁阻电机及其控制方法，所述电机由一个开关磁阻电机和两个锥形磁轴承构成；锥形定子为4个E型结构组成，每个E结构中间齿绕有1个径向悬浮绕组，另外两齿分别绕有1个轴向悬浮绕组，串联一起构成一套轴向悬浮绕组；电枢绕组横跨两锥形定子和磁阻电机定子，共形成3相电枢绕组；旋转控制与传统开关磁阻电机控制方式相同，并悬浮提供偏置磁通；五个悬浮力与3相电枢绕组电流、4个径向悬浮绕组电流和2个轴向悬浮绕组电流有关；两个轴向悬浮绕组还可优化偏置磁通，使3相电枢绕组单独励磁时产生的偏置磁通相等，进而解决径向悬浮力输出不均衡问题；本发明电机系统集成度高，电流利用率高，且转矩和悬浮力解耦。
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