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公开(公告)号：CN106849566B
公开(公告)日：2019-04-12
申请号：CN201611050468.7
申请日：2016-11-25
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种锥形磁悬浮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锥形磁轴承构成；两个锥形磁轴承的偏置绕组与开关磁阻电机的绕组串联在一起，构成三相转矩绕组；每个锥形磁轴承的两个径向悬浮绕组控制两个自由度的悬浮，共四个径向自由度，且可解耦控制；两个锥形磁轴承的轴向悬浮绕组串联在一起，构成一个轴向悬浮绕组，控制轴向的悬浮；该电机可独立控制转矩绕组电流和功率电路的开通关断角，实时控制转速和转矩；控制五个悬浮绕组电流，实时调整五个方向悬浮力，进而实现五自由度悬浮。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，悬浮系统功率变换器成本低。
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公开(公告)号：CN106655666B
公开(公告)日：2019-02-26
申请号：CN201611050501.6
申请日：2016-11-25
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种锥形磁悬浮双通道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锥形磁轴承构成；每个锥形磁轴承的偏置绕组与开关磁阻电机的一个通道绕组串联在一起，构成三相转矩绕组；每个锥形磁轴承的两个径向悬浮绕组控制两个自由度的悬浮，共四个径向自由度，且径向悬浮力间可解耦控制；通过开关磁阻电机两个通道绕组的电流，进而控制转矩和轴向悬浮。本发明电机及控制方法无需单独轴向悬浮绕组，即可实现五自由度悬浮，电机系统集成度高，控制变量少，控制简单，且冗余度高。
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公开(公告)号：CN106788099B
公开(公告)日：2018-11-02
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：CN106979225A
公开(公告)日：2017-07-25
申请号：CN201710231306.1
申请日：2017-04-11
Applicant: 南京邮电大学
IPC: F16C32/04
CPC classification number: F16C32/044
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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公开(公告)号：CN106849566A
公开(公告)日：2017-06-13
申请号：CN201611050468.7
申请日：2016-11-25
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种锥形磁悬浮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锥形磁轴承构成；两个锥形磁轴承的偏置绕组与开关磁阻电机的绕组串联在一起，构成三相转矩绕组；每个锥形磁轴承的两个径向悬浮绕组控制两个自由度的悬浮，共四个径向自由度，且可解耦控制；两个锥形磁轴承的轴向悬浮绕组串联在一起，构成一个轴向悬浮绕组，控制轴向的悬浮；该电机可独立控制转矩绕组电流和功率电路的开通关断角，实时控制转速和转矩；控制五个悬浮绕组电流，实时调整五个方向悬浮力，进而实现五自由度悬浮。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，悬浮系统功率变换器成本低。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117118108A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311087629.X
申请日：2023-08-28
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种永磁偏置式三自由度磁悬浮开关磁阻电机，所述电机的转矩定子与径向力定子、轴向力定子相互隔离，因此产生转矩的转矩磁路与产生悬浮力的偏置磁路、悬浮磁路也相互隔离；由于径向力定子齿的极弧角等于一个转子周期角，径向悬浮磁路不产生转矩，而且轴向悬浮磁路与转矩磁路无交叠，也不产生转矩；此外，转矩磁路均为短磁路结构，容错性和可靠性高。本发明集旋转和三自由度悬浮功能于一体，且转矩和三个悬浮力在结构上自然解耦，铁心损耗小；三极式磁轴承结构简单，功率变换器成熟且成本低，应用前景好；偏置磁通由永磁励磁产生，应用场合和工况适应性强。
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公开(公告)号：CN117118107A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311087626.6
申请日：2023-08-28
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公开了一种四相24/22极无轴承开关磁阻电机，包括转子、悬浮定子、转矩定子、悬浮线圈、转矩线圈、非导磁支撑架和转轴，转矩定子和非导磁支撑架紧密布置在悬浮定子内，非导磁支撑架布置在转矩定子与悬浮定子之间；转子布置在悬浮定子和转矩定子内，并套在转轴上；转矩定子由八个C型结构组成，C型结构的每个齿上绕有一个转矩线圈，转矩线圈构成的四相转矩绕组轮流导通产生转矩；悬浮齿的极弧角等于一个转子周期角，从结构上实现悬浮力和转矩的自然解耦。本发明根据悬浮力产生机理，悬浮励磁方式分为电磁式和永磁偏置式，可根据不同工况进行选择，适应性强；转矩和悬浮磁路均为短磁路且方向恒定，能减少铁心损耗，提高功率利用率。
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公开(公告)号：CN117118106A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311087617.7
申请日：2023-08-28
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公开了一种两相16/18极无轴承开关磁阻电机，包括定子、悬浮线圈、转矩线圈、转子和转轴，转子布置在定子内，转子套在转轴上，定子包括八个宽齿和八个窄齿，相邻布置的两个宽齿构成一个宽齿组，相邻布置的两个窄齿构成一个窄齿组，四个宽齿组与四个窄齿组在空间上交替布置；每个宽齿上绕有一个悬浮线圈，每个宽齿组上的两个悬浮线圈串联为一个悬浮绕组；每个窄齿上绕有一个转矩线圈，每个窄齿组上的转矩线圈串联为一个转矩线圈串；空间上相差180°的两个转矩线圈串连接为一个转矩绕组，分别为A相、B相转矩绕组。本发明为多转子齿数结构，有利于减小转矩脉动和增加输出功率；转矩和悬浮磁路均为短磁路结构，有利于减小铁心损耗。
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公开(公告)号：CN106849565B
公开(公告)日：2019-01-01
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：CN106981940A
公开(公告)日：2017-07-25
申请号：CN201710231351.7
申请日：2017-04-11
Applicant: 南京邮电大学
CPC classification number: H02K3/18 , H02K3/28 , H02K15/04 , H02K2213/03
Abstract: 本发明公布了磁悬浮开关磁阻电机偏置绕组和电枢绕组的匝数设计方法，属于磁悬浮电机领域。所述磁悬浮开关磁阻电机由磁轴承和开关磁阻电机集合而成，磁轴承的三个偏置绕组与开关磁阻电机的三相电枢绕组采用串联共同励磁的方式，同时提供转矩和偏置磁通；引入电源压降系数，以量化偏置绕组对电枢绕组的串联分压作用，并给出了利用结构和电磁等参数计算电源压降系数的方法；将电枢绕组实际的脉冲电流波形等效为一个阶梯方波，并将电源压降系数引入到各绕组电流设计值的计算中；最后，基于等效磁路法，获得偏置和电枢绕组的计算方法。本发明方法考虑了偏置和电枢绕组的分压效应，电流计算简单、准确，绕组匝数设计精度高，实用性强。
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