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公开(公告)号：CN103259464A
公开(公告)日：2013-08-21
申请号：CN201310173707.8
申请日：2013-05-10
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02N15/00
Abstract: 本发明提出了一种无轴承开关磁阻电机，所述磁阻电机悬浮定子齿数为4，转矩定子齿数为相数m的4倍，转子齿数为4的整数倍，其定子轭伸出4个悬浮定子齿，每个悬浮定子齿再伸出相数m个转矩定子齿；转矩定子齿上绕有一个转矩绕组，悬浮定子齿上绕有一个悬浮绕组；分别控制转矩绕组和悬浮绕组的电流，同时产生悬浮力和转矩。本发明转矩定子齿和悬浮定子齿上分别只有一个绕组，相对于传统双绕组无轴承开关磁阻电机，转矩和悬浮绕组无接触，槽满率高，绕组利用率高；结构上悬浮力和转矩力完全解耦，控制方法简单，电机悬浮性能好；系统成本低，高速适应性强。
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公开(公告)号：CN115001183B
公开(公告)日：2024-07-05
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：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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114039516B
公开(公告)日：2023-11-10
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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公开(公告)号：CN113202869B
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202110366572.1
申请日：2021-04-06
Applicant: 南京邮电大学
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明公布了一种三自由度混合偏置磁轴承。通过8个环形充磁的轭永磁体和4个径向充磁的齿永磁体共同产生永磁偏置磁通，一套偏置绕组产生电磁偏置磁通，在径向和轴向上实现永磁和电磁两种偏置磁通的混合励磁，进而与两个径向和一个轴向悬浮控制磁通作用，产生三个悬浮力，各方向承载能力均显著增强，在大功率应用场合具有独特优势。本发明具备三自由度悬浮能力，结构紧凑，集成度高，偏置磁通调节范围宽，固有刚度大，临界转速和功率密度高；电磁偏置磁通调节方便，磁轴承负载工况适应性强，多变负载工况下悬浮功率变换器设计难度低，悬浮控制简单且悬浮精度高。
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公开(公告)号：CN112865663B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202110386784.6
申请日：2021-04-12
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02P25/08
Abstract: 本发明公开了电机领域的一种无轴承开关磁阻电机的全周期悬浮及转矩补偿控制方法，旨在解决现有的悬浮力控制机理制约，需要对每个绕组的电流独立控制，导致功率变换器数量需求大，控制成本高，电流斩波控制使得功率开关管的开关次数频繁、开关损耗高，增加了控制成本的技术问题。所述无轴承开关磁阻电机包括定子和转子；所述定子为带有多个定子齿的凸极结构，且每个定子齿上均设有一套绕组；所述转子由用于产生悬浮力的圆柱转子和用于产生转矩和悬浮力的凸极转子构成；所述绕组包括A、B、C三相绕组，所述A相绕组由空间上相差90°且独立控制的四个绕组构成。本发明不仅减少功率开关管使用个数，降低控制成本；而且控制简单，实施便利。
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公开(公告)号：CN112087182B
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202010926193.9
申请日：2020-09-07
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02P25/092 , H02P25/098 , H02K1/14 , H02K1/24
Abstract: 本发明公开了一种宽转子齿无轴承开关磁阻电机功率变换器及其控制方法，所述功率转换器包括电源电压VDC、稳压电容CL、升压电容CH以及若干桥臂电路；所述桥臂电路包括开关管和二极管；所述桥臂电路数量与电机定子数量相同，电机每个定子均与桥臂电路相连；通过控制开关管的导通与关断，可以使各绕组在不同工作模式下独立切换运行；本发明提供的宽转子齿无轴承开关磁阻电机功率变换器实现了电机绕组的快速励磁，可以有效提高电机的运行性能；与传统四电平功率变换器相比，本发明各相之间可以独立运行，在改善电机转矩问题的同时不会影响到电机的稳定悬浮，而且在一定程度上控制了成本。
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公开(公告)号：CN109802613B
公开(公告)日：2022-02-08
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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