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公开(公告)号：CN110289744B
公开(公告)日：2022-10-25
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：CN113162315B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202110366581.0
申请日：2021-04-06
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种四自由度磁悬浮开关磁阻电机及共励磁驱动方法。所述电机由两个磁轴承和两个两相开关磁阻电机构成；为实现低成本共励磁控制，将每个磁轴承四个绕组和开关磁阻电机四个绕组串联构成四个绕组，共八个绕组；两个电机转子相互错位45°，并构成一个四相电机，同时削除转矩死区；四相八个绕组独立控制，采用恒导通模式，两个磁轴承产生四个径向悬浮力，两个电机产生转矩。本发明电机及共励磁驱动方法有效减小了负转矩励磁相产生的负转矩，正转矩励磁相电流考虑负转矩相电流影响，以补偿负转矩，提高输出转矩平稳性，并减小转矩脉动；实现了电机和磁轴承的共同励磁，功率系统成本减小一半。
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公开(公告)号：CN113162314B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202110366564.7
申请日：2021-04-06
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02K7/09
Abstract: 本发明公布了一种三自由度磁悬浮开关磁阻集成电机。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；由于悬浮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；另外，三相转矩磁路均为短磁路结构，相与相间相互隔离，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，轴向长度短，有利于减小电机体积和重量，铁心损耗小，临界转矩和功率密度高；偏置磁通可由永磁励磁、电励磁和混合励磁等三种方法产生，可根据需要选择，应用场合和工况适应性强。
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公开(公告)号：CN111894979B
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN202010742732.3
申请日：2020-07-29
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明揭示了一种具有容错功能的多桥臂开关功放电路，由主电路结构及与功能模块结构组成，所述主电路结构与所述功能模块结构电性连接；所述主电路结构包括按序电性连接的公共桥臂、五相负载桥臂、负载桥臂故障切换电路、备用桥臂以及公共桥臂故障切换电路。本发明能够根据故障检测的结果执行相应的操作，从而实现了在公共桥臂或负载桥臂故障的情况下对整个电路中桥臂结构的重构，最终实现了六桥臂开关功放的容错控制。
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公开(公告)号：CN113162316A
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202110376360.1
申请日：2021-04-06
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02K7/09
Abstract: 本发明公布了一种三相18/16极无轴承开关磁阻电机。利用转矩齿上的转矩绕组产生输出转矩，利用悬浮齿上的悬浮绕组产生径向悬浮力；由于悬浮齿的极弧角等于一个转子周期角，使得悬浮绕组电感恒定，运动电动势为零，故悬浮绕组不产生转矩，进而本发明可在结构上实现转矩和悬浮力的自然解耦；旋转控制采用传统开关磁阻电机驱动方式，悬浮控制类似传统电磁轴承的控制模式，控制简单，悬浮性能好；每个齿上仅绕有一个线圈，结构简单，加工装配便利，多转子齿数结构，有利于减小转矩脉动和增加输出功率；另外，转矩和悬浮磁路均为短磁路结构，有利于减小铁心损耗，而且电机运行时定子轭部磁通方向不发生变化，有助于进一步减小定子铁心损耗。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113162315A
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202110366581.0
申请日：2021-04-06
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种四自由度磁悬浮开关磁阻电机及共励磁驱动方法。所述电机由两个磁轴承和两个两相开关磁阻电机构成；为实现低成本共励磁控制，将每个磁轴承四个绕组和开关磁阻电机四个绕组串联构成四个绕组，共八个绕组；两个电机转子相互错位45°，并构成一个四相电机，同时削除转矩死区；四相八个绕组独立控制，采用恒导通模式，两个磁轴承产生四个径向悬浮力，两个电机产生转矩。本发明电机及共励磁驱动方法有效减小了负转矩励磁相产生的负转矩，正转矩励磁相电流考虑负转矩相电流影响，以补偿负转矩，提高输出转矩平稳性，并减小转矩脉动；实现了电机和磁轴承的共同励磁，功率系统成本减小一半。
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公开(公告)号：CN113113994A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110388473.3
申请日：2021-04-12
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公开了一种无轴承开关磁阻电机、功率变换器及控制方法，一相作为悬浮相，其四个绕组采用改进型低成本半桥电路，通过独立该相四个绕组电流，同时产生悬浮力和转矩；另外两相作为转矩相，只产生转矩，分别采用了一个不对称半桥电路；控制中，将悬浮相分为正转矩、负转矩和零转矩等三个区间，每个区间采用不同的悬浮控制算法，并且在负转矩区间，利用另一转矩相对悬浮相产生的负转矩进行补偿调节，进而削除了悬浮相与转矩相因电流控制算法不同而导致的输出转矩波动；由于对瞬时转矩进行实时调节，补偿精度高，转矩输出品质高；另外，系统中功率变换电路功率管数量少，所需数字控制资源和驱动检测电路少，成本显著低，有利于提升市场竞争力。
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公开(公告)号：CN112865663A
公开(公告)日：2021-05-28
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：CN112532141A
公开(公告)日：2021-03-19
申请号：CN202011253170.2
申请日：2020-11-11
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02P21/22 , H02P25/089 , H02P25/092 , H02N15/00
Abstract: 本发明提出了复合转子单绕组无轴承开关磁阻电机力矩独立控制方法，包括以下步骤：步骤A，采集转子位置角θ，判别各相励磁状态；步骤B，计算所需悬浮力的给定值；步骤C，三相悬浮力分配计算；步骤D，获取悬浮励磁相两个坐标轴上悬浮力的实际值FJα、FJβ；步骤E，获取悬浮励磁相XJ轴方向的占空比DJx和YJ轴方向的占空比DJy；步骤F，获取悬浮励磁相四个绕组功率开关管的占空比；步骤G，调节悬浮力；步骤H，获取所述相转矩励磁时的相绕组给定参考电流im1*和关断角θoff；步骤I，调节所述相转矩励磁时的转矩；可实现转矩和悬浮力的解耦，控制过程中不需要转矩和悬浮力的数学模型，控制简单，且可减少功率开关管的开关次数、降低开关损耗。
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公开(公告)号：CN108506343B
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201810324661.8
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轴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，转子组件由转子铁芯构成，定子组件包括环形永磁体和带有两个凹槽的轴向磁极，轴向磁极包括环形的L型内定子、环形的外定子、上定子圆盘及下定子圆盘，轴向控制绕组安装于环形的外定子、上定子圆盘及下定子圆盘包围而成的凹槽内，环形永磁体及轴向磁极的L型内定子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所述轴向控制绕组相连。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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