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公开(公告)号：CN117118105A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311087611.X
申请日：2023-08-28
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本申请公开了一种永磁偏置三极式磁轴承开关磁阻电机，集成开关磁阻电机与永磁偏置三极式磁轴承功能于一体，构成了一种具有径向悬浮和旋转运行的新型磁悬浮电机。本申请电机由两个单元电机构成，两者之间紧密布置一个轴向充磁的永磁体，以产生悬浮所需的偏置磁通；两单元电机中的径向力定子相互错位180°布置，且两单元电机中的径向悬浮绕组反向串联；每个单元电机中相邻两径向力定子齿之间布置一个C型转矩定子，且转矩定子与径向力定子相互隔离。转矩磁路与悬浮磁路相互隔离，且二者相互解耦；三相转矩磁路均为短磁路结构，铁心损耗小；三相径向悬浮绕组采用全桥功率变换器驱动，通用性强，成本低，且两个方向悬浮力也相互解耦。
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公开(公告)号：CN107104545B
公开(公告)日：2019-05-17
申请号：CN201710231352.1
申请日：2017-04-11
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种锥形磁轴承开关磁阻电机及其控制方法，所述电机由一个开关磁阻电机和两个锥形磁轴承构成；锥形定子为4个E型结构组成，每个E结构中间齿绕有1个径向悬浮绕组，另外两齿分别绕有1个轴向悬浮绕组，串联一起构成一套轴向悬浮绕组；电枢绕组横跨两锥形定子和磁阻电机定子，共形成3相电枢绕组；旋转控制与传统开关磁阻电机控制方式相同，并悬浮提供偏置磁通；五个悬浮力与3相电枢绕组电流、4个径向悬浮绕组电流和2个轴向悬浮绕组电流有关；两个轴向悬浮绕组还可优化偏置磁通，使3相电枢绕组单独励磁时产生的偏置磁通相等，进而解决径向悬浮力输出不均衡问题；本发明电机系统集成度高，电流利用率高，且转矩和悬浮力解耦。
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公开(公告)号：CN106981940B
公开(公告)日：2019-01-18
申请号：CN201710231351.7
申请日：2017-04-11
Applicant: 南京邮电大学
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：CN106655955B
公开(公告)日：2019-01-01
申请号：CN201611050505.4
申请日：2016-11-25
Applicant: 南京邮电大学
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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公开(公告)号：CN106100497B
公开(公告)日：2018-11-09
申请号：CN201610414356.9
申请日：2016-06-13
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种复合转子无轴承开关磁阻电机的控制方法。所述电机的定子为凸极结构，其定子齿数为12，且每个定子上仅有一套绕组，转子由凸极转子和圆柱转子构成，圆柱转子用于产生悬浮力，凸极转子齿数为8，用于产生转矩；在悬浮励磁区间，每相四个绕组独立控制，并把这四个绕组等效为一个主绕组和两个悬浮绕组，采用绕组铜损耗最小的主绕组电流和悬浮绕组电流的计算方法；在转矩励磁区间，每相四个绕组共同控制，通过控制相绕组电流的斩波限和关断角，实时控制转速和转矩。本发明方法转矩和悬浮力控制相互解耦，协调控制，高速悬浮性能好；控制变量减少，控制简单且实施便利，悬浮区间内的铜损耗小。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106655665B
公开(公告)日：2018-11-02
申请号：CN201611050499.2
申请日：2016-11-25
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种混合径向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、两个径向磁轴承和两个锥形磁轴承构成，其中一个径向磁轴承和一个锥形磁轴承布置在开关磁阻电机一侧，而其余两个布置于开关磁阻电机另一侧；四个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；转矩控制与传统开关磁阻电机控制方式相同；五个方向悬浮力仅与m相转矩绕组电流和每个方向悬浮绕组电流有关，悬浮力间相互解耦，且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，悬浮系统功率变换器成本低。
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公开(公告)号：CN106655665A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201611050499.2
申请日：2016-11-25
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种混合径向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、两个径向磁轴承和两个锥形磁轴承构成，其中一个径向磁轴承和一个锥形磁轴承布置在开关磁阻电机一侧，而其余两个布置于开关磁阻电机另一侧；四个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；转矩控制与传统开关磁阻电机控制方式相同；五个方向悬浮力仅与m相转矩绕组电流和每个方向悬浮绕组电流有关，悬浮力间相互解耦，且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，悬浮系统功率变换器成本低。
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公开(公告)号：CN107104622B
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201710231353.6
申请日：2017-04-11
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种双绕组复合结构磁悬浮开关磁阻电机的控制方法，属于磁悬浮电机的控制领域。该电机绕组包括2个悬浮绕组、1个偏置绕组和三相转矩绕组，且偏置绕组与A相转矩绕组串联后，并采用恒导通励磁，有角度位置控制、续流和斩波控制等三种励磁方式；A相不仅产生转矩，还为磁轴承提供偏置磁通，在角度位置控制和续流励磁方式中，将A相实时电流作为偏置电流，在斩波控制方式中，则基于磁利用率最高的目的，优化计算出偏置绕组电流的参考值，控制两个悬浮绕组电流的大小和方向，以实现悬浮运行；B和C相则采用角度位置控制方式，与A相共同调节转矩；本发明可实现转矩和悬浮力的解耦控制，尤其适合于开关磁阻电机的高速悬浮运行。
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公开(公告)号：CN106936338B
公开(公告)日：2018-10-02
申请号：CN201710231354.0
申请日：2017-04-11
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02N15/00
Abstract: 本发明公布了一种四自由度复合结构无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结构中间齿上绕有1个悬浮绕组和1个电枢绕组，另外两齿绕组分别绕有1个偏置绕组和1个电枢绕组；开关磁阻电机每个齿上绕有1个电枢绕组；电枢绕组横跨两磁轴承定子和开关磁阻电机定子，A相电枢绕组单独为一相，B、C相电枢绕组与偏置绕组串联一起构成另两相；转矩控制与传统开关磁阻电机控制方式相同；每个磁轴承的某个方向悬浮力仅与三相电枢绕组电流和该方向悬浮电流有关，转矩与悬浮力间、及径向悬浮力间均可解耦控制，悬浮控制简单，且悬浮力输出均衡对称。
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公开(公告)号：CN107104622A
公开(公告)日：2017-08-29
申请号：CN201710231353.6
申请日：2017-04-11
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种双绕组复合结构磁悬浮开关磁阻电机的控制方法，属于磁悬浮电机的控制领域。该电机绕组包括2个悬浮绕组、1个偏置绕组和三相转矩绕组，且偏置绕组与A相转矩绕组串联后，并采用恒导通励磁，有角度位置控制、续流和斩波控制等三种励磁方式；A相不仅产生转矩，还为磁轴承提供偏置磁通，在角度位置控制和续流励磁方式中，将A相实时电流作为偏置电流，在斩波控制方式中，则基于磁利用率最高的目的，优化计算出偏置绕组电流的参考值，控制两个悬浮绕组电流的大小和方向，以实现悬浮运行；B和C相则采用角度位置控制方式，与A相共同调节转矩；本发明可实现转矩和悬浮力的解耦控制，尤其适合于开关磁阻电机的高速悬浮运行。
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