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公开(公告)号：CN115079056A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210447541.3
申请日：2022-04-26
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种开关磁阻电机发电容错功率变换器的诊断方法，适用于开关磁阻电机发电领域的故障诊断与容错控制。对于开关磁阻电机系统，功率变换器的故障不可避免，针对发电容错功率变换器的良好的容错性能和分布式发电故障维护与处理的困难问题，提出一种新的电流测量以获取更多故障信号的方法。并将母线电流，相电流，电流斜率和晶闸管门机信号组成四位二进制码以确定器件位置和判定故故障类型。不仅控制方式简单，且通过故障阀值的精确调整，且在经济性高的情况下高效精确快速的诊断出故障，通过变换器自身容错控制维持系统的稳定运行。
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公开(公告)号：CN116505807A
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202310242883.6
申请日：2023-03-14
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种低成本四相86开关磁阻电机功率变换器，系统由6个开关管、6个二极管、一个直流供电电源、一个稳压电容器、两个电流传感器组成，每相绕组配置一个开关管和一个二极管，主电路中每两相绕组组成一组，共用一个开关管和一个二极管，对比传统公共开关型功率变换器，此变换器可在电机高速运行时分离重叠的相邻相电流，提出一种针对此功率变换器的相电流重构控制方法，通过一个电流传感器即可检测两个相绕组电流；此功率变换器成本低廉，结构简单，由于更少的电气元件使得变换器拥有更高的可靠性，控制方便，灵活性较高。
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公开(公告)号：CN116505562A
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202310242730.1
申请日：2023-03-14
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H02J3/32 , H02J3/38 , H02P27/06 , H02M3/155 , H02M7/217 , H02M7/537 , H02J7/06 , H02J7/16 , H02J7/00
Abstract: 本发明公开了一种集成整流逆变功能的开关磁阻电机功率变换器，系统由带有蓄电池输入的前端双向DC/DC变换器、四相8/6开关磁阻电机功率变换器主电路、连接电网和功率变换器的继电器电路构成，提出的功率变换器除了实现电机正常的控制调速功能外，还可实现从交流电网到蓄电池的AC/DC整流功能，为蓄电池充电，以及从蓄电池到交流电网的DC/AC逆变功能，为交流电网提供电能，不需要额外的整流/逆变器，通过在电机静止时，利用电机绕组自身的电感和功率变换器中电力电子器件，实现整流/逆变过程，使用两个电流传感器即可实现对整流/逆变各半周期内电流的检测，降低了控制系统的复杂程度，同时由于使用更少的器件使系统故障率更低，更为可靠。
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公开(公告)号：CN114844406A
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202210305754.2
申请日：2022-03-25
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明提出了一种预测电流控制下开关磁阻电机单电流传感器故障容错方法，可以在单个电流传感器故障的情况下通过在线测量前两相运行参数，确定故障相每个PWM周期的PWM占空比从而实现系统的容错运行。首先，在系统任意一相发生电流传感器故障时，针对该相导通区间的每一个PWM周期，测量前两相在对应的PWM周期内的PWM占空比及电流变化值，就可以算出系统在每个PWM周期内励磁，续流及退磁三种情况下的相电流变化率，最后得到故障相每个PWM周期的控制信号的占空比，实现系统的容错运行。本发明所述的容错方法可以使得开关磁阻电机系统在单个电流传感器故障时仍能保持运行，大大提高了其稳定性。
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公开(公告)号：CN116800162A
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202310792960.5
申请日：2023-06-30
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H02P25/092 , H02M7/483 , H02M7/5388
Abstract: 本发明公布了一种四相开关磁阻电机前端集成多电平功率变换器，该拓扑可以实现多电平励磁、多电平退磁，满足混动汽车的多种工况需求，在汽车起动阶段和助力阶段可以迅速发力，减少起动时间和提升助力力矩。同时通过相应的开关管的开合可以使得直流母线电压具有可调性，通过对绕组施加更高的去磁电压，从而缩短了相电流下降时间，抑制了负转矩的产生,从而拓宽了恒转矩的转速范围，这十分有利于开关磁阻电机在高速运行下的应用，该拓扑还可以实现某一组蓄电池的单独充放电，单独对缺电的那一组蓄电池进行充电，对回馈能量有针对性地回收。
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公开(公告)号：CN115149854A
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202210802512.4
申请日：2022-07-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种开关磁阻电机电流交点预测控制策略，属于开关磁阻电机模型预测控制技术领域，通过求解每个步长内各相开关管不同开断组合下的电流交点，精确预测下一控制周期的占空比，对电机运行精准控制。此控制系统的实现包括微控制器、三相开关磁阻电机、三相不对称半桥功率变换器、PWM驱动单元、电流互感器以及位置传感器模块。通过有限元分析得到电机电感、电流以及转子位置角的关系，进而得到各开关状态工作时间并将其作为开关管PWM信号，驱动电机运行。此控制策略无需遍历所有的功率开关管开关状态，减小了微控制器的计算量，在系统步长较大时，仍能保持较高的预测电流精度，对微控制器的性能要求不高，节省开关磁阻电机控制系统成本。
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公开(公告)号：CN114759783A
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202210447778.1
申请日：2022-04-26
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种具有容错性能的适用于开关磁阻电机自励式发电功率变换器，用于开关磁阻电机的发电模式。开关磁阻电机在分布式发电领域受到越来越多的关注。功率变换器是开关磁阻发电系统的重要组成部分，为系统提供机电磁能量转换。目前开关磁阻电机有他励式和自励式两种发电方式，他励式发电需要额外配置直流电源供电。本发明的功率变换器通过电容能量回馈的方式，将发出的电能转换到励磁端，不需要直流电源供电为电机提供励磁能量，并且增加容错结构保证在功率变换器开路故障下，发电机依旧能稳定运行。不仅减小了系统体积和维护成本，而且增加了系统的可靠性与稳定性。
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