公开(公告)号：CN115987087A

公开(公告)日：2023-04-18

申请号：CN202211565284.X

申请日：2022-12-07

Applicant: 华中科技大学 ,  湖北舜一技术有限公司

Inventor： 刘自程 ,  周鸣曲 ,  蒋栋 ,  丁建夫 ,  胡烽 ,  李闻一

IPC: H02M3/04 ,  H02M3/10 ,  H02M3/08 ,  H02M3/158 ,  H02N15/00

Abstract: 本发明公开了一种用于五自由度磁悬浮轴承的电力电子控制器及控制方法，属于磁悬浮轴承控制领域。包括：八个可控开关和八个单向导通器件，根据单向导通器件及可控开关与电源的连接方式，将八个桥臂分为四个正向桥臂和四个反向桥臂，两个正向桥臂和两个反向桥臂作为一组桥臂，每组桥臂中，两个正向桥臂和两个反向桥臂与五个绕组对应连接，通过将每组桥臂的第五绕组连接在前四个绕组中的每两个绕组之间，通过改变各可控开关的导通时间控制各绕组的电流，仅用8个桥臂控制10个绕组。本发明降低了五自由度磁悬浮轴承的电力电子控制器的复杂度，同时减小了控制器的体积，实现了成本的降低，具有很好的实际应用价值。

公开(公告)号：CN113037172B

公开(公告)日：2022-03-18

申请号：CN202110484532.7

申请日：2021-04-30

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 刘自程 ,  石松 ,  蒋栋

IPC: H02P21/32 ,  H02P21/18 ,  H02P6/16 ,  H02P25/022

Abstract: 本发明公开了一种多相永磁同步电机的转子初始位置角检测方法及检测装置，属于电机控制领域，包括：依次悬空两套三相绕组对应的一相绕组，并施加大小相等、方向相反的电压脉冲矢量，记录对应的响应电流；根据每套三相绕组的响应电流数据分别计算转子磁极轴向角度θe1和θe2，将θe1、θe2或者θe＝(θe1+θe2)/2作为初判角θe，并从12个候选电压脉冲矢量中筛选出离θe方向和离θe+π方向最近的两个；向两套三相绕组中分别施加筛选出的两个候选电压脉冲矢量并记录响应电流峰值和交换两套三相绕组中施加的候选电压脉冲矢量并记录响应电流峰值和若且则判定转子初始位置角为θe；若且则判定转子初始位置角为θe+π。

公开(公告)号：CN113078837A

公开(公告)日：2021-07-06

申请号：CN202110306558.2

申请日：2021-03-23

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 高加楼 ,  蒋栋 ,  赵炫 ,  王震宇 ,  孙伟 ,  刘自程

IPC: H02M7/487 ,  H02M1/32 ,  H02M7/5387

Abstract: 本发明公开了一种基于辅助桥臂结构的钳位型三电平变换器及其控制方法。所述变换器包括主电路和控制器，所述主电路包括：钳位型三电平桥臂结构和飞跨电容型三电平桥臂结构，所述控制器基于所述飞跨电容的电压和所述钳位型三电平桥臂结构的中性点的电流，控制所述飞跨电容型三电平桥臂和所述各钳位型三电平桥臂上各功率开关器件的开通和关断，以使所述钳位型三电平桥臂结构的中位点电压为直流电源侧电压的一半。通过对辅助飞跨电容型三电平桥臂进行控制，达到了稳定钳位型三电平桥臂中性点电位的目的，提高了变换器输出的电能质量。

公开(公告)号：CN113037172A

公开(公告)日：2021-06-25

申请号：CN202110484532.7

申请日：2021-04-30

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 刘自程 ,  石松 ,  蒋栋

IPC: H02P21/32 ,  H02P21/18 ,  H02P6/16 ,  H02P25/022

Abstract: 本发明公开了一种多相永磁同步电机的转子初始位置角检测方法及检测装置，属于电机控制领域，包括：依次悬空两套三相绕组对应的一相绕组，并施加大小相等、方向相反的电压脉冲矢量，记录对应的响应电流；根据每套三相绕组的响应电流数据分别计算转子磁极轴向角度θe1和θe2，将θe1、θe2或者θe＝(θe1+θe2)/2作为初判角θe，并从12个候选电压脉冲矢量中筛选出离θe方向和离θe+π方向最近的两个；向两套三相绕组中分别施加筛选出的两个候选电压脉冲矢量并记录响应电流峰值和交换两套三相绕组中施加的候选电压脉冲矢量并记录响应电流峰值和若且则判定转子初始位置角为θe；若且则判定转子初始位置角为θe+π。本发明能够提高转子初始位置角的检测精度。

公开(公告)号：CN112815006A

公开(公告)日：2021-05-18

申请号：CN202110074874.1

申请日：2021-01-20

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 蒋栋 ,  杨佶昌 ,  孙宏博 ,  李安 ,  刘自程

IPC: F16C32/04

Abstract: 本发明公开了一种优化桥臂电流应力的磁悬浮轴承串联绕组控制装置及方法，属于磁悬浮轴承控制领域，包括8个单向导通器件、8个可控开关、4个绕组和电源，改变各个可控开关在一个开关周期内的导通时间控制通过各绕组的电流，实现对磁悬浮轴承中电磁力的控制。本发明4个绕组串联，且绕组中电流方向相同，对于单个八极径向磁轴承的四个绕组只需要五个桥臂进行控制。本发明采用串联绕组的结构减少了电子器件的数量，保证了电压利用率。本发明中各绕组的偏置电流在公共桥臂中相互抵消，改善了以往结构中共用桥臂电流应力较大的情况，减少了开关器件的电流负担，同时减小了开关损耗和导通损耗，具有很好的实际应用价值。

公开(公告)号：CN112713841A

公开(公告)日：2021-04-27

申请号：CN202011533910.8

申请日：2020-12-22

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 蒋栋 ,  李安 ,  刘自程 ,  孙翔文

IPC: H02P25/04 ,  H02P21/22 ,  H02P27/08

Abstract: 本发明公开了一种单极性电机驱动器及其转矩损耗比控制方法，属于交流电机驱动控制领域，单极性电机驱动器包括：单极性流出桥臂、N‑1个复用桥臂、单极性流入桥臂和N相定子绕组，N为电机的总相数，N≥3；单极性流出桥臂、复用桥臂和单极性流入桥臂均由依次连接在直流母线电压节点与电源地之间的上桥臂开关和下桥臂开关组成，上桥臂开关和下桥臂开关的连接点为桥臂输出节点；N相定子绕组依次等间隔设置并首尾相连引出N+1个绕组节点，N+1个绕组节点与N+1个桥臂输出节点一一对应连接。在不增加功率器件数量和容量的同时，具备零轴直流电流注入能力和容错能力，并提高直流电压利用率和调速范围，有效降低电机驱动系统的成本、体积和功率损耗。

公开(公告)号：CN112096738A

公开(公告)日：2020-12-18

申请号：CN202011068644.6

申请日：2020-09-30

Applicant: 华中科技大学 ,  中国船舶重工集团公司第七一二研究所

Inventor： 蒋栋 ,  孙宏博 ,  杨佶昌 ,  刘自程 ,  杨高

IPC: F16C32/04

Abstract: 本发明公开了一种应用于磁悬浮轴承的电流振动抑制方法和系统，属于磁悬浮轴承控制领域。包括：S1.采集转子在自由度的位移信号Dis，将位移信号Dis与前馈积分器的输出Nout相减得到差值；S2.将步骤S1得到的差值与前馈增益ε的乘积输入至比例‑积分环节；S3.将反馈积分器的输出与旋转角速度Ω的平方相乘；S4.将比例‑积分环节的输出与步骤S3所得的乘积相减，输入至前馈积分器；S5.将自由度上的参考位置指令与步骤S1得到的差值再作差，经位移控制器输出，位移控制器的输出指令使得功率放大器驱动自由度的磁轴承绕组产生绕组电流。相对于广泛应用于磁悬浮轴承的广义陷波器，本发明具有更加简化的结构，且不需要实时计算三角函数，降低了运算时间和运算复杂度。

公开(公告)号：CN109787532B

公开(公告)日：2020-07-10

申请号：CN201910093335.5

申请日：2019-01-30

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 蒋栋 ,  李安 ,  李大伟 ,  刘自程

IPC: H02P25/18

Abstract: 本发明公开了一种三相变结构逆变器及其控制方法，包括四个桥臂和四个双向晶闸管，所述第一桥臂的输出节点连接A相绕组的正端；所述第二桥臂的输出节点连接A相绕组的负端；所述第三桥臂的输出节点连接C相绕组的正端；所述第四桥臂的输出节点连接C相绕组的负端；所述B相绕组的正端通过第一双向晶闸管连接到第三桥臂，负端通过第二双向晶闸管连接到第二桥臂；或所述B相绕组的正端还通过第三双向晶闸管连接到第二桥臂，负端通过第四双向晶闸管连接到第三桥臂。本发明使三相交流电机在大转矩的工况下，降低了电机驱动器的功率损耗；在高速的工况下，提高了电机驱动器的直流电压利用率，扩展了电机高速运行区间。

公开(公告)号：CN110707975A

公开(公告)日：2020-01-17

申请号：CN201910973845.1

申请日：2019-10-14

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 刘自程 ,  孙翔文 ,  李安 ,  蒋栋 ,  曲荣海

IPC: H02P21/00 ,  H02P27/06 ,  H02P29/50 ,  H02P25/02

Abstract: 本发明公开了一种多相带悬浮电容电机驱动拓扑的控制方法，包括：对电源侧主逆变器进行转子磁链定向的矢量控制，驱动多相开绕组电机运行；基于预设调制比范围和悬浮电容电压实时值，独立控制悬浮电容侧辅逆变器通过多相电机绕组获取主逆变器输出的部分有功功率，同时独立控制辅逆变器补偿输出无功功率；使得主逆变器仅输出有功功率且实现根据实际运行工况而悬浮电容电压变化可控。本发明结合电源侧特点与电容侧的两大控制核心(电容电压可控与无功功率补偿)，采取主逆变器转矩磁链解耦和辅逆变器有功无功解耦的混合方式，保证电容侧辅逆变器的工作状态稳定并最大程度的发挥其无功补偿的优势，有效降低悬浮电容侧逆变器的开关损耗，提升系统效率。

公开(公告)号：CN110350815A

公开(公告)日：2019-10-18

申请号：CN201910581655.5

申请日：2019-06-30

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 刘自程 ,  王鹏业 ,  蒋栋 ,  曲荣海

IPC: H02M7/5387 ,  H02M7/5395

Abstract: 本发明公开了一种用于对称奇数相两电平逆变器的锯齿载波PWM调制方法，包括将各相调制信号分为奇数组和偶数组，根据各相所在分组，为各相确定两组锯齿载波，交替使用第k相的第一组载波和第二组载波，与第k相调制信号进行脉冲宽度调制，进而得到该相桥臂功率开关管控制信号并生成功率开关管的驱动信号，以此实现对对称奇数相两电平逆变器CMV的抑制。本发明提出的锯齿载波PWM调制方法在一个载波周期内，镜像对称锯齿载波之间的切换缩小了所有相开关状态之和的范围，同时各相锯齿载波直线边缘的重叠减缓了所有相的开关态之和的变化频率，达到降低CMV幅值与频率的目的。