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公开(公告)号：CN109067024B
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN201810817739.X
申请日：2018-07-24
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开了一种大转矩微振动磁悬浮开关磁阻电机，包括定子、第一层定子齿极、第二层定子齿极、第一层转子齿极、第二层转子齿极、转子和转轴；定子齿极绕组按绕组电流产生的磁场方向为NNNSSS的规律分布。4块永磁体嵌在定子中，能显著增大转矩和悬浮力，同时便于控制永磁体的温升，降低退磁风险；定子与转子皆采用双层斜齿极结构，能显著减小电机振动，有利于实现转子的稳定悬浮，以及降低振动噪音。本发明的电机具有结构简单、转子坚固，具有高速、大转矩、低噪音、微振动、高效率、高功率密度和高可靠性等优点，理论和实用价值高，适用于涡轮分子泵、高速机床、飞轮储能及航空航天等环境恶劣，且要求高精度、高可靠性的领域。
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公开(公告)号：CN110661390A
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201910902730.3
申请日：2019-09-24
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开了一种12/14极磁悬浮开关磁阻电机悬浮力精确建模方法，针对边缘磁通、转子位置等因素导致的悬浮力脉动，建立了考虑悬浮力脉动的精确悬浮力模型。根据定子齿极数、转子齿极数以及转速定量得到悬浮力脉动周期；并借助有限元分析获得12/14极磁悬浮开关磁阻电机磁力线分布，归纳出边缘磁力线分布规律，进而获得边缘磁通宽度的数学模型；然后对边缘磁通宽度的数学模型进行傅里叶分解，获取基波分量；根据麦克斯韦应力法，获得了基于边缘磁通宽度基波分量、控制磁通密度、偏置磁通密度等参数的悬浮力脉动模型。最后结合悬浮力机理模型与脉动模型，得到了精确悬浮力模型，为12/14极磁悬浮开关磁阻电机悬浮力稳定控制奠定基础。
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公开(公告)号：CN106992644B
公开(公告)日：2019-03-05
申请号：CN201710283920.2
申请日：2017-04-26
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明涉及一种五自由度混合励磁磁悬浮开关磁阻电机，包括永磁体1，内定子导磁板2，内定子3，内定子气隙4，转子5，外定子导磁板6，外定子轭7，外定子悬浮极8，隔磁板9，外定子转矩极10，外定子悬浮极绕组11，外定子转矩极绕组12，外定子气隙13。永磁体1提供电机产生悬浮力所需的偏置磁场，该磁场通过永磁体1，内定子导磁板2，外定子导磁板6，外定子轭7，外定子悬浮极8，外定子气隙13，转子5，内定子气隙4，内定子3形成闭合回路。通过隔磁板9的作用，外定子转矩极10和外定子悬浮极8之间无磁场耦合。同时，外定子悬浮极绕组11独立控制。本发明结构紧凑，系统功耗低，效率高，转矩和悬浮力无耦合且控制简单灵活。
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公开(公告)号：CN109194222A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201810902927.2
申请日：2018-08-09
Applicant: 江苏大学
IPC: H02P21/05 , H02P21/00 , H02P25/098 , H02P25/08
Abstract: 本发明公开了一种磁悬浮开关磁阻电机二阶滑模控制方法，转速环采用基于超螺旋算法的二阶滑模速度控制器，选取转速误差构造滑模面，并结合磁悬浮开关磁阻电机机械方程，得到参考转矩使电机达到预定转速；位移环采用基于改进超螺旋算法的二阶滑模位移控制器，引入位移高阶误差导数使超螺旋算法适用于二阶系统，结合线性补偿项改进超螺旋算法，得到参考悬浮力 使电机转子位移趋近于0。本发明采用基于超螺旋算法的二阶滑模速度控制器和基于改进超螺旋算法的二阶滑模位移控制器，提高了磁悬浮开关磁阻电机调速精度及转子悬浮精度，解决了转速抖振及位移抖振问题，对系统不确定扰动具有较强鲁棒性，便于工程实现。
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公开(公告)号：CN108988517A
公开(公告)日：2018-12-11
申请号：CN201810788030.1
申请日：2018-07-18
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开了一种轴向悬浮开关磁阻电机，电机的转矩系统采用三相12/8极结构，每个定子凸极上仅有一套线圈，每套线圈独立控制，结构简单，紧凑；转子由转子凸极和转子轭共同组成。电机的悬浮系统由上、下两个定子组成，上定子包括环形内磁极、环形外磁极和环形内磁极，下定子结构与上定子结构一致。悬浮系统与转矩系统共用一个转子，该转子外套在转轴上，转子与上定子、下定子之间均留有工作气隙；环形外磁极与环形内磁极之间开有轴向环形槽，槽内绕有控制线圈。实现了开关磁阻电机转子轴向上的悬浮，很大程度上减小了外界磨损，使开关磁阻电机的稳定运行得到了保证。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108880153A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201810856021.1
申请日：2018-07-31
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开了一种磁悬浮永磁同步电机，由二十四槽内定子、混合转子和三极混合外定子组成，混合外定子包括第一外定子、第二外定子和轴向永磁环，混合转子外层由硅钢片叠压而成，混合转子内层是halbach永磁体，产生单向向内的磁场，因此转矩磁路不需要通过转子轭，转子轭中只有悬浮磁路，实现了转矩磁场与悬浮磁场的解耦。本发明解决了磁悬浮永磁同步电机转矩磁场和悬浮磁场之间的耦合问题，在电机本体上实现了转矩和悬浮力的解耦控制，同时悬浮力不受转子位置角影响的特性有利于磁悬浮永磁同步电机转子稳定悬浮。
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公开(公告)号：CN108880151A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201810628417.0
申请日：2018-06-19
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开了一种双定子分块式磁悬浮开关磁阻电机，包括外定子、内定子和混合转子。外定子上绕制有转矩绕组，内定子上绕制有悬浮绕组；电机的转矩部分采用12/8分块式开关磁阻电机结构，在混合转子的转子轭内部引入四凸极四相磁轴承以支撑混合转子的径向悬浮，双定子分块式磁悬浮开关磁阻电机的转矩与悬浮力自然解耦。混合转子包括扇形硅钢片、隔磁转子套、环形硅钢片，减小了铁芯损耗，降低了振动噪声。本发明解决了磁悬浮开关磁阻电机转矩系统和悬浮力系统之间的耦合问题，在电机本体上实现了转矩和悬浮力的自解耦，同时转子分块有利于减小铁芯损耗，提高转矩输出，悬浮力不受转子位置角影响有利于磁悬浮开关磁阻电机转子稳定悬浮。
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公开(公告)号：CN108336877A
公开(公告)日：2018-07-27
申请号：CN201810160485.9
申请日：2018-02-27
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明涉及一种双定子磁悬浮永磁无刷直流电机，由内定子、halbach永磁体、转子、连个外定子和轴向永磁环组成。电机永磁体采用halbach结构来产生单向向内的磁场，因此转子轭不需要提供磁路，采用高强度非导磁材料来隔离转矩磁场与悬浮磁场。本发明解决了磁悬浮永磁无刷直流电机转矩磁场和悬浮磁场之间的耦合问题，在电机本体上实现了转矩和悬浮力的解耦控制，同时悬浮力不受转子位置角影响的特性有利于磁悬浮永磁无刷直流电机转子稳定悬浮。
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公开(公告)号：CN107134881A
公开(公告)日：2017-09-05
申请号：CN201710283526.9
申请日：2017-04-26
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明涉及一种五自由度混合励磁磁悬浮开关磁阻电机，由12/14磁悬浮开关磁阻电机、第一永磁体、径向轴承、第二永磁体、轴向轴承和转轴组成。永磁体通过导磁板的作用，为12/14磁悬浮开关磁阻电机、径向轴承和轴向轴承提供了产生悬浮力所需的偏置磁场，省去了多余的用于产生偏置磁轴的线圈，损耗低且系统结构紧凑；本发明解决了磁悬浮开关磁阻电机转矩绕组和悬浮力绕组之间的耦合问题，在电机本体上实现了转矩和悬浮力的解耦控制，同时悬浮力不受转子位置角影响的特性有利于磁悬浮开关磁阻电机转子稳定悬浮。
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公开(公告)号：CN106452244A
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201610957331.3
申请日：2016-10-27
Applicant: 江苏大学
CPC classification number: H02P21/0089 , H02P21/14
Abstract: 本发明公开了一种内嵌式永磁同步电机最大转矩输出线性化弱磁控制方法及系统，属于电机技术领域。本发明的最大转矩输出线性化弱磁控制方法及系统，通过id-iq坐标系中的坐标轴原点O和电流极限圆与最大输出转矩曲线的交点A构成最大转矩输出线性化弱磁控制区域，根据内嵌式永磁同步电机的目标转速，检测内嵌式永磁同步电机的相电流、相电压和转速，在上述最大转矩输出线性化弱磁控制区域内，利用直轴电流id和交轴电流iq的线性关系来驱动内嵌式永磁同步电机工作。本发明能够实现工作点直轴电流和交轴电流的解耦控制，同时实现最大转矩输出，具有响应速度快、可靠性高，直轴交轴电流线性度好等特点，在新能源汽车等领域具有良好的应用前景。
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