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公开(公告)号：CN106936338A
公开(公告)日：2017-07-07
申请号：CN201710231354.0
申请日：2017-04-11
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02N15/00
CPC classification number: H02N15/00
Abstract: 本发明公布了一种四自由度复合结构无轴承开关磁阻电机及控制方法，所述电机由一个开关磁阻电机和两个径向磁轴承构成；磁轴承定子为4个E型结构组成，且每个E结构中间齿上绕有1个悬浮绕组和1个电枢绕组，另外两齿绕组分别绕有1个偏置绕组和1个电枢绕组；开关磁阻电机每个齿上绕有1个电枢绕组；电枢绕组横跨两磁轴承定子和开关磁阻电机定子，A相电枢绕组单独为一相，B、C相电枢绕组与偏置绕组串联一起构成另两相；转矩控制与传统开关磁阻电机控制方式相同；每个磁轴承的某个方向悬浮力仅与三相电枢绕组电流和该方向悬浮电流有关，转矩与悬浮力间、及径向悬浮力间均可解耦控制，悬浮控制简单，且悬浮力输出均衡对称。
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公开(公告)号：CN106100497A
公开(公告)日：2016-11-09
申请号：CN201610414356.9
申请日：2016-06-13
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种复合转子无轴承开关磁阻电机的控制方法。所述电机的定子为凸极结构，其定子齿数为12，且每个定子上仅有一套绕组，转子由凸极转子和圆柱转子构成，圆柱转子用于产生悬浮力，凸极转子齿数为8，用于产生转矩；在悬浮励磁区间，每相四个绕组独立控制，并把这四个绕组等效为一个主绕组和两个悬浮绕组，采用绕组铜损耗最小的主绕组电流和悬浮绕组电流的计算方法；在转矩励磁区间，每相四个绕组共同控制，通过控制相绕组电流的斩波限和关断角，实时控制转速和转矩。本发明方法转矩和悬浮力控制相互解耦，协调控制，高速悬浮性能好；控制变量减少，控制简单且实施便利，悬浮区间内的铜损耗小。
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公开(公告)号：CN117118101A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311087607.3
申请日：2023-08-28
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种三自由度四相永磁偏置式无轴承开关磁阻电机及其控制方法，电机定、转子齿数分别为24、22，其定子包括径向力定子、转矩定子和轴向力定子，径向力定子与转矩定子相互隔离，且二者磁路无交叠，使得转矩与悬浮力在结构上相互解耦；永磁体用于产生悬浮所需的偏置磁通，悬浮力与悬浮电流之比大，有利于减少悬浮功耗；控制方法中，通过控制四相转矩绕组轮流励磁产生转矩，以实现调速运行；控制采用三相四桥臂驱动的三个悬浮绕组电流进而动态调节悬浮力，以实现稳定悬浮；本发明的方法，可根据悬浮电流、相电阻和相电感等参数，直接计算出相应桥臂开关管的占空比，算法简单，便于实施，且具有较高的悬浮控制精度。
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公开(公告)号：CN106655549B
公开(公告)日：2019-04-12
申请号：CN201611052688.3
申请日：2016-11-25
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种复合转子无轴承开关磁阻电机的解耦控制方法，属于磁悬浮电机的控制领域。定子为凸极结构，极数为6，转子由凸极转子和圆柱转子构成，凸极转子极数为2，每个定子上绕有一个绕组；在优化设计定子和凸极转子极弧角的基础上，形成两个宽度均为60°的最大和最小电感平顶区，并在最小电感平顶区和最大电感平顶区实施悬浮励磁，在电感变化区域实现转矩输出，从而可实现转矩和悬浮力的解耦控制。本发明解耦控制方法悬浮控制类似于磁悬浮轴承，控制简单，实施便利，而且功率开关管数少，控制器成本低。
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公开(公告)号：CN106979225B
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201710231306.1
申请日：2017-04-11
Applicant: 南京邮电大学
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明公布了一种锥形轴向磁轴承，属于磁悬浮轴承领域。其由两个锥形磁轴承构成，二者之间存有间隙，且锥形角方向相反；定子为8极结构，定子轭上嵌有4个环向充磁的永磁体，相互间隔90°，且两定子处于同一圆周位置角的永磁体充磁方向相反；两定子齿与齿对齐，处于同一空间位置的两定子齿上共同绕有一个绕组，共8个，且串联构成一套悬浮绕组；永磁体提供偏置磁通，通过控制悬浮绕组电流的大小和方向以产生所需的轴向悬浮力。本发明两磁轴承间磁路相互隔离，且仅存在径向磁通，无轴向磁路，定、转子均可由硅钢片叠压而成，加工简单，铁心损耗小，效率高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107104545A
公开(公告)日：2017-08-29
申请号：CN201710231352.1
申请日：2017-04-11
Applicant: 南京邮电大学
CPC classification number: H02K7/09 , H02K3/28 , H02K2213/03 , H02N15/00 , H02P25/08
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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公开(公告)号：CN106849565A
公开(公告)日：2017-06-13
申请号：CN201611050450.7
申请日：2016-11-25
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种混合磁轴承双绕组开关磁阻电机及控制方法，所述电机由一个开关磁阻电机和两个径向磁轴承构成；磁轴承定子为4个E型结构组成，且每个E结构仅中间齿上绕有1个悬浮绕组；开关磁阻电机每个齿上绕有1个偏置绕组和1个磁阻电机绕组；偏置绕组横跨两磁轴承定子和开关磁阻电机定子，而磁阻电机绕组仅绕组在磁阻电机定子上，并且两绕组串联一起构成1个转矩绕组串，可形成3相转矩绕组；转矩控制与传统开关磁阻电机控制方式相同；每个磁轴承的两个方向悬浮力仅与3相转矩绕组电流和两个悬浮电流有关，转矩与悬浮力可解耦控制。本发明电机及控制方法集成度高，控制变量少，悬浮控制简单，悬浮功率变换器成本低，且转矩和悬浮力可解耦设计。
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公开(公告)号：CN106788099A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201611061322.2
申请日：2016-11-28
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02P25/098
Abstract: 本发明提出了一种复合转子双绕组无轴承开关磁阻电机的转矩控制方法。所述电机的转矩控制方法以输出转矩作为转矩控制环节的控制对象，采用三相轮流导通控制方式，且每相导通角为15°；根据转矩关于电流和转子位置角的关系，获得输出转矩，与给定转矩比较，得到主绕组电流的参考值；根据悬浮力关于电流和转子位置角的关系，得到悬浮电流的参考值，然后让各绕组电流的实际值跟踪其参考值，实现对悬浮力和输出转矩的直接控制。所述方法不需要转矩和悬浮力的数学模型，考虑了电机的饱和特性；实现恒转矩输出，且转矩脉动小。
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公开(公告)号：CN106655549A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201611052688.3
申请日：2016-11-25
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种复合转子无轴承开关磁阻电机的解耦控制方法，属于磁悬浮电机的控制领域。定子为凸极结构，极数为6，转子由凸极转子和圆柱转子构成，凸极转子极数为2，每个定子上绕有一个绕组；在优化设计定子和凸极转子极弧角的基础上，形成两个宽度均为60°的最大和最小电感平顶区，并在最小电感平顶区和最大电感平顶区实施悬浮励磁，在电感变化区域实现转矩输出，从而可实现转矩和悬浮力的解耦控制。本发明解耦控制方法悬浮控制类似于磁悬浮轴承，控制简单，实施便利，而且功率开关管数少，控制器成本低。
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公开(公告)号：CN116865596A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202310855736.6
申请日：2023-07-12
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02N15/00 , H02K17/26 , H02K1/16 , H02P21/18 , H02P21/20 , H02P21/22 , H02P21/06 , H02P25/092 , H02P25/098 , H02P27/08
Abstract: 本发明公开了一种永磁偏置磁悬浮开关磁阻电机及控制方法，永磁偏置磁悬浮开关磁阻电机包括环形永磁体和两个转矩定子与径向力定子相互隔离的磁悬浮开关磁阻电机单元；将磁悬浮开关磁阻电机中的3相转矩绕组串联到转矩绕组功率变换器的3个支路中，利用电流斩波或角度位置控制方法，控制磁悬浮开关磁阻电机3相转矩绕组电流，动态调节输出转矩，控制永磁偏置磁悬浮开关磁阻电机的旋转运行；向磁悬浮开关磁阻电机中的3个径向悬浮绕组通入方向可变且大小可变的悬浮电流产生的悬浮控制磁通，与环形永磁体产生方向一定且具有一定幅值的偏置磁通，共同提供悬浮力。本发明实现了转矩控制磁路与悬浮控制磁路无交叉、无耦合，且能够提高转子稳定悬浮的控制效率。
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