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公开(公告)号：CN112910144A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110103107.9
申请日：2021-01-26
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种桥臂电流应力最小的多相绕组串联相序及调制方法，属于交流电机与驱动控制领域。所有的定子绕组按照间隔相数的顺序进行间隔反向串联，即每间隔一个绕组将其正端、负端反向后，与相数相差Δn的绕组串联，引出N+1个电机绕组节点。本发明通过改变相绕组的连接顺序并反接部分绕组的方式来改变桥臂电流应力和电压利用率，使桥臂的电流应力可以达到最小，解决了普通串联绕组拓扑中电机相绕组顺串连接带来的电流应力较大、损耗较高的问题，能够极大地减小器件的损耗，降低成本，优化控制性能；并且本发明还通过分析计算得到多相电机相数为奇数时，为使电流应力达到最小，Δn的取值的通解公式和对应电流应力与相绕组电流比值的通解公式。
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公开(公告)号：CN112815008A
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202110299997.5
申请日：2021-03-22
Applicant: 华中科技大学 , 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明公开了一种磁悬浮两自由度径向轴承四相全桥拓扑电路、磁悬浮两自由度径向轴承四相全桥拓扑电路的开关断路故障容错系统及方法。采用四相全桥拓扑作为磁悬浮轴承控制器的绕组拓扑，基于主动磁悬浮轴承中绕组电流单向流动的特性，对开关器件进行冗余设计，具有正常模式和容错模式，当开关器件发生故障时，使故障开关管不参与电流控制，利用冗余的开关元件来实现对磁悬浮轴承系统的稳定控制，能够在容错工况下保持系统不停机运行，保证转子不发生跌落，有效提高了磁悬浮轴承系统的故障容错能力。
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公开(公告)号：CN111865000A
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN202010773927.4
申请日：2020-08-04
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种从变频器输出端中性点取电的电机编码器供电方法和系统，属于交流电机与驱动控制领域。方法包括：通过无零矢量脉宽调制方法改善电机定子绕组中性点处共模电压波形，使共模电压由四电平转化为两电平；对抑制后的共模电压进行整流，将两电平的共模电压转换为直流电压；对整流得到的直流电压进行电压变换，使其转换为编码器供电需要的电压水平后，为编码器供电。本发明省去了为编码器供电所引出的直流弱电供电电缆，使电机与变频器之间的电气连接更加简洁，避免了工业机器人等电机在多自由度空间运动的应用场合出现编码器供电电缆缠绕的问题；增加了设备运行时的灵活性；同时本发明在电机不同运行工况下均能为编码器提供稳定电源。
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公开(公告)号：CN120063091A
公开(公告)日：2025-05-30
申请号：CN202510227344.4
申请日：2025-02-27
Applicant: 华中科技大学 , 湖北舜一技术有限公司
Abstract: 本发明提供一种边缘电感式传感器的径向与轴向非线性解耦装置及方法，属于转轴位移检测技术领域，该装置包括：信号激励源，用于输出激励信号至边缘电感式传感器的径向位移传感器和轴向位移传感器；信号处理单元，用于基于所述径向位移传感器输出的反馈信号，提取用于表征径向位移的第一电信号，以及基于所述轴向位移传感器输出的反馈信号，提取用于表征轴向位移的第二电信号；数字控制单元，用于基于所述第一电信号和所述第二电信号及边缘电感式传感器的耦合模型，拟合不同径向位移对轴向位移传感器输出信号的影响规律，基于所述影响规律对径向位移与轴向位移进行非线性解耦。本发明可以解决边缘电感式传感器的轴向位移检测不准的问题。
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公开(公告)号：CN119675526A
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202411869563.4
申请日：2024-12-18
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P23/04 , F16C32/04 , H02P23/00 , H02P23/14 , H02P21/05 , H02P21/00 , H02P21/18 , H02P25/02 , H02N15/00 , H02K7/09
Abstract: 本发明公开了一种磁悬浮电机电磁振动主动抑制方法及系统，属于磁悬浮电机技术领域；分别控制磁悬浮轴承的位置，使转子与磁悬浮轴承几何中心的距离分别为0、X1＝A1sin(α+δ1)和X2＝A1sin(α+δ1+π)，并获取对应的转频的振动加速度幅值；当转子与磁轴承几何中心的距离为0时，电机转子与磁轴承几何中心的偏心距和相位差即为由于加工误差产生的本征偏移幅值γ0和本征相位差δ，以此场景为基础，γ0与不同控制下的幅值以及所产生的转子位置偏移构成矢量三角形，结合转频的振动加速度幅值与转子位置偏移的矢量关系，即可求解得到γ0和δ，进而通过控制磁悬浮轴承的位置，使转子与磁悬浮轴承几何中心的距离为目标距离X'＝γ0sin(α'+δ)，即可实现电磁振动主动抑制，能够提高偏心引起的电磁振动的抑制效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119514310A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411265074.8
申请日：2024-09-10
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/27 , G05B13/04 , H02N15/00 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种基于载波移相PWM的磁悬浮轴承高频振动抑制方法及系统，方法包括：对磁轴承各驱动绕组的载波移相角度进行调控；调节PWM控制的开关频率，寻找振动响应最小点；或者对磁轴承各驱动绕组的载波移相角度进行调控，同时调节PWM控制的开关频率，寻找振动响应最小点。设计实验，采集不同移相角和开关频率下的振动数据，训练深度神经网络预测模型，建立PWM调控参量与振动大小之间的映射关系，进而对PWM调控参量(各绕组载波移相角和开关频率)进行联合优化。本发明能够通过对载波移相角和开关频率的调控，实现磁轴承高频开关频次的振动降低80％以上，降低直流母线电流纹波幅值80％，同时不会影响磁轴承绕组的谐波电流和转子位移控制精度。
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公开(公告)号：CN114826084B
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202210449559.7
申请日：2022-04-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P23/14 , H02P23/04 , H02P25/022 , H02P29/028
Abstract: 本发明公开了用于多模块同步电机的偏心故障不平衡磁拉力补偿方法，属于电机控制技术领域。针对现有技术对电感特性敏感且无法补偿三相模块下气隙磁密幅值的正弦分布的偏差的技术问题，本发明根据转子偏心类型及转子偏心方向角，确定各模块偏心补偿电流，将确定的偏心补偿电流注入电机各模块。通过绕组空间位置结合偏心类型直接确定各模块各相的补偿电流形式，通过为各三相模块注入根据绕组空间位置调整过的d轴电流，使得三相模块下气隙磁密幅值的正弦分布的偏差得到精确补偿，从而实现不平衡磁拉力补偿的效果。
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公开(公告)号：CN116498651B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202310459821.0
申请日：2023-04-21
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种用于磁悬浮轴承的开关短路容错控制方法及系统，属于磁悬浮轴承控制领域。N轴磁悬浮轴承包含2N个H半桥驱动拓扑，2N个绕组和1个直流电压源。在系统正常运行时对各绕组电流及电流环输出的调制波值进行实时监测，当出现开关器件短路故障时，通过对各绕组电流的值及对应电流环输出的调制波值进行判断，识别发生短路故障的开关器件。通过引入磁悬浮轴承电磁力的物理模型，实现对应绕组电流的重新分配，重构所需的电磁力，保证转子的正常悬浮，避免因转子跌落造成系统停机等严重故障。该方法能够有效防止开关短路故障时磁悬浮轴承系统失稳，避免转子跌落，使磁悬浮轴承系统具备开关短路容错运行的能力，有效提升系统可靠性。
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公开(公告)号：CN117833756A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202311792614.3
申请日：2023-12-25
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种开绕组电机驱动器拓扑及容错控制方法，属于电机控制技术领域，包括两个三相半桥逆变器及控制器；一个三相半桥逆变器包括并联的第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂；另一个三相半桥逆变器包括并联的第四桥臂、第五桥臂和第六桥臂；空间电压矢量合成过程中具有相同开关状态的两个桥臂的输出节点处于短接状态并共用驱动信号；两个三相半桥逆变器的输入端并联在直流母线上，两个三相半桥逆变器的输出端顺次连接电机的三相绕组；所述控制器用于生成驱动信号以控制各桥臂上功率开关器件的通断。本发明能够降低功率器件开关损耗，在容错状态下降低电机铜损，同时不存在零序电流分量和电机三次谐波反电动势造成的转矩脉动。
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公开(公告)号：CN117477903A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311417456.3
申请日：2023-10-27
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种抑制共模干扰的三相串联绕组拓扑电压调制方法及系统，属于交流传动及其共模抑制领域，方法包括：接收参考电压矢量指令Vref，将Vref投影至αβγ轴得到Vref‑α、Vref‑β和Vref‑γ；从三相串联绕组拓扑能够产生的共模电压幅值为0且在γ空间非零的所有电压矢量中，选择第一电压矢量用于合成Vref‑γ；根据Vref‑α、Vref‑β以及第一电压矢量在αβ平面产生的电压投影，从三相串联绕组拓扑能够产生的在γ空间为零的所有非零电压矢量中选择第二电压矢量；以产生Vref‑α、Vref‑β和Vref‑γ为目标，计算第一电压矢量和第二电压矢量中各电压矢量的作用时间，以对三相串联绕组拓扑进行调制。同时实现共模抑制和零轴电流控制。
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