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公开(公告)号：CN113202869A
公开(公告)日：2021-08-03
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：CN112532147A
公开(公告)日：2021-03-19
申请号：CN202011383210.5
申请日：2020-12-01
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02P25/092
Abstract: 本发明公开了一种磁悬浮开关磁阻电机的共励磁控制方法，磁悬浮开关磁阻电机包括E型定子主动磁轴承和传统的12/8开关磁阻电机，其中12/8开关磁阻电机产生转矩，主动磁轴承产生悬浮力，磁轴承的绕组包括产生偏置磁通的偏置绕组和产生悬浮力的悬浮绕组，偏置绕组与电枢绕组串联在同一变换器上产生偏置电流；磁轴承悬浮控制，先对位移误差进行PID调节得到悬浮力以及共励磁变换器采样得到的偏置电流一起通过有限元径向磁轴承电流查表得到给定径向悬浮电流，并通过对悬浮误差电流极性判断来控制H桥功率变换器前桥臂开关管一个PWM周期内的导通信号以及通过公式计算后桥臂开关管占空比，实现三电平控制，进而控制径向悬浮力，减少悬浮输出电流纹波。
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公开(公告)号：CN111442029A
公开(公告)日：2020-07-24
申请号：CN202010376226.7
申请日：2020-05-07
Applicant: 南京邮电大学
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明揭示了一种主动径向磁轴承用位移传感器容错控制系统及控制方法，与主动径向磁悬浮轴承相适配，系统包括位移反馈部分、故障诊断电路、容错控制模块以及反馈执行部分；位移反馈部分以非对称的形式固定设置于主动径向磁悬浮轴承转子外围，位移反馈部分的输出分别与故障诊断电路及容错控制模块二者的输入电性连接，故障诊断电路的输出与容错控制模块的输入电性连接，容错控制模块的输出与反馈执行部分的输入电性连接，反馈执行部分的输出与主动径向磁悬浮轴承中的电磁线圈电性连接。本发明大幅减少了位移传感器的数量，增加了可进行容错控制的故障种类，保证了位移反馈部分能够在故障前后具有相同的灵敏度和测量精度。
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公开(公告)号：CN110289744A
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201910556878.6
申请日：2019-06-25
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电机及发电控制方法，包括凸极结构定子、凸极结构转子和线圈，每个定子齿上只有一个线圈，对于每相绕组，当其各线圈电感随转子位置上升时，该相绕组不工作，当其各线圈电感随转子位置不变时，该相绕组用作悬浮绕组，当其各线圈电感随转子位置下降时，该相绕组用作发电绕组。本发明绕组铜耗低，电流利用率高，铁芯材料的利用率高，控制方便，电机发电系统的可靠性与稳定性高。
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公开(公告)号：CN110131313A
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201910432947.2
申请日：2019-05-23
Applicant: 南京邮电大学
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明公开了一种磁轴承，包括转轴、转子、第一径向定子和第二径向定子；第二径向定子沿圆周方向均匀分布于第一径向定子与转子之间；第一径向定子沿径向向内延伸有八个第一径向齿，每两个第一径向齿一对共计形成四个第二径向定子安装槽；第二径向定子与第一径向定子、第一径向齿之间均填充有非导磁材料；第二径向定子包括一个第一宽齿和两个第一窄齿，两第一窄齿对称分布于所述第一宽齿的两侧。本发明提供的磁轴承具有集成度高、解耦性能好、偏置磁通调节方便等优点。
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Patent Agency Ranking
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：CN108547868A
公开(公告)日：2018-09-18
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：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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公开(公告)号：CN105591567B
公开(公告)日：2017-06-16
申请号：CN201510859921.8
申请日：2015-11-30
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02N15/00
Abstract: 本发明公布了一种锥形磁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m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，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：CN106655955A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201611050505.4
申请日：2016-11-25
Applicant: 南京邮电大学
CPC classification number: H02P23/0077 , H02K1/14 , H02K1/22 , H02K1/24 , H02K16/02 , H02P25/08 , H02P2203/01
Abstract: 本发明公布了一种复合转子单绕组无轴承开关磁阻电机的控制方法，属于磁悬浮电机的控制领域。所述电机的定子为凸极结构，极数为12，转子由凸极转子和圆柱转子构成，凸极转子极数为8，每个定子上绕有两个绕组，分别为主绕组和悬浮绕组；所述控制方法，不需要转矩和悬浮力的数学模型，仅需转矩和悬浮力关于电流和转子位置角的特征变化值，实现悬浮运行和对输出转矩的直接控制；所述控制方法考虑了电机铁心的饱和特性，故该方法可在任何负载工况下，实现对和悬浮力的平稳控制；另外，还实现了转矩的精确控制，转矩输出恒定，输出转矩脉动小。
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