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公开(公告)号：CN119337724A
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202411446176.X
申请日：2024-10-16
Applicant: 安徽理工大学
Abstract: 本发明公开了基于布谷鸟优化算法的直线旋转永磁电机参数辨识方法，涉及电机参数识别技术领域。具体在同步旋转坐标系下建立直线旋转永磁电机的参数辨识模型；采用混沌映射初始化布谷鸟优化算法的参数和种群，并采用Levy飞行更新巢穴的位置；获取布谷鸟巢穴的动态发现概率P；采用非线性权重系数对逐维反向学习策略进行优化；以辨识模型的辨识值与实际测量值建立适应度函数，用以修正辨识模型与实际输出误差，获取最优辨识参数；根据适应度函数进行修正辨识模型与实际输出误差，直至最小，若达到精度要求，则结束，否则继续迭代，直到达到设置最大迭代次数时停止迭代，得到最优辨识参数，提高直线旋转永磁电机参数辨识的精确度。
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公开(公告)号：CN115776182A
公开(公告)日：2023-03-10
申请号：CN202211478553.9
申请日：2022-11-23
Applicant: 安徽理工大学
Inventor： 郭凯凯
IPC: H02K1/2713 , H02K1/30 , H02K1/34 , H02K41/02
Abstract: 本发明涉及一种应用于钻孔机器人的直线旋转永磁电机，主要由定子、转子、动子和相关配件组成，定子部分由定子铁芯和旋转电枢绕组组成，转子部分由铝制支撑架、旋转运动铁极、直线运动铁极、轴向充磁N极永磁体和S极永磁体组成，动子部分由动子极、直线运动环形电枢绕组、动子轭和轴组成，此电机只采用一套永磁体，同时作为旋转和直线运动永磁励磁源，通过改变转子铁芯结构，改变永磁磁路，在转子内外两侧直线和旋转运动铁极上分别形成了沿轴向和周向N、S极交替的极性，进而建立了直线和旋转运动永磁磁场，直线运动环形电枢绕组与动子一起运动，构成动圈式结构，此电机降低了永磁用量，进而降低了生产成本，扩大了实际应用价值。
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公开(公告)号：CN108880184A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201810946748.9
申请日：2018-08-20
Applicant: 安徽理工大学
Inventor： 郭凯凯
Abstract: 本发明提供一种新型短动子凸极结构的直线旋转永磁作动器，它是一种高性能的电磁机构。该作动器由定子、动子和绕组组成，其定子是由定子磁轭(2)、定子极(9)、极靴(7)和绕在定子铁心上的线圈(3)构成，圆周方向上有12个定子极，定子安装在非导磁的机壳(1)上，轴承通过套筒与机壳(1)相连。定子轴向有两个电周期，线圈采用集中绕组绕置，动子包含动子铁心(10)、铁极(5)、永磁体(4)和磁桥(8)，径向充磁永磁体间隔嵌入到动子铁极内部，永磁体充磁方向相同。此结构在传统的动子凸极结构的基础上，添加了永磁体，增加了动子永磁励磁磁场，永磁转矩和磁阻转矩共同组成电磁转矩，提高了转矩密度，实现了直线、旋转或螺旋运动。
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公开(公告)号：CN111181259B
公开(公告)日：2023-01-10
申请号：CN202010105898.4
申请日：2020-02-20
Applicant: 安徽理工大学
Inventor： 郭凯凯
Abstract: 本发明提出了一种E型定子结构的直线旋转永磁电机，该电机由定子部分、动子部分组成，定子部分由轴向E型定子(1)和集中绕组(2)组成，动子部分由径向充磁永磁体(3)(4)和动子(5)组成，永磁体在周向和轴向N、S极交替排列，在轴向，永磁体排列交错1/2个极距。旋转和直线运动分别基于横向磁通原理和电磁感应原理，旋转运动时，主磁路与电机运动方向垂直，直线运动时，主磁路与电机运动方向相同。各E型定子铁芯间电路、磁路和物理上没有耦合，可以独立分析与控制，从结构的角度降低了作动器解耦的难度，提升了作动器的整体性能。此单元电机结构简单，可根据实际应用场合调整电机的结构单元，实用性强，具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN119231988A
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202411317646.2
申请日：2024-09-20
Applicant: 安徽理工大学
Inventor： 郭凯凯
IPC: H02P21/00 , H02P21/05 , H02P25/026
Abstract: 本发明的技术方案提供一种永磁同步电机滑模控制方法，包括如下步骤：S1、搭建永磁同步电机滑模控制系统，系统的滑模控制模型设计了具有两个分段的不同特性的分段趋近律，系统还优选设置有自适应速度调节器以视电机情况更新滑模控制的参考值。S2、基于永磁同步电机滑模控制模块对电机进行控制，永磁同步电机滑模控制方法能够加快系统趋近速度的同时减小系统抖振，此外，设计了一种自适应速度调节器，自适应速度调节器能够自适应调整电机的启动转速，避免了在直流母线电压一定时由于转速设置低使得电机无法正常启动，对电机造成损害的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117578759A
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202311586939.6
申请日：2023-11-27
Applicant: 安徽理工大学
Abstract: 本发明涉及一种定子永磁型双凸极电机，主要由定子部分、转子部分和相关配件组成，定子部分由定子极、定子轭、钕铁硼永磁体和电枢绕组组成，安装在机壳内，机壳与端盖链接，电枢绕组采用集中绕组绕制，嵌放在定子槽中，周向充磁的N、S极钕铁硼永磁体位于定子极两侧的定子轭部，构成了聚磁型结构，相邻定子极对应的永磁体充磁方向相反，同一定子极相邻永磁体磁路通过永磁体端部磁障及永磁体外侧定子轭形成闭合调制回路，提高了电机定子极的气隙磁密，进而提高了电机的转矩密度，转子部分由转子极、转子轭和电机轴组成，电机轴穿过位于端盖上的轴承，实现转矩的输出，此电机结构简单，齿槽转矩小、转矩密度高、生产成本低、易于加工制造。
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公开(公告)号：CN115378164A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202210962371.2
申请日：2022-08-11
Applicant: 安徽理工大学
Inventor： 郭凯凯
Abstract: 本发明涉及一种高转矩密度的三相高速无框电机，主要由定子部分、转子部分及相关配件组成，定子部分由六个三齿定子模块和环形绕组构成，三齿定子模块实现了磁场调制，提高了转矩密度，环形绕组嵌套在定子模块上，定子部分通过隔磁环、连接杆固定在前后支架上，转子部分由不锈钢轴、转子铁芯和径向充磁的永磁体构成，永磁体N极、S极交替排列，不锈钢轴穿过轴承，转子铁芯上开有燕尾槽型永磁体槽，永磁体半嵌在转子永磁体槽内，一方面可以防止高速运动时离心力太大而导致永磁体脱离，另一方面，磁阻转矩和永磁转矩共同构成了输出转矩，提高了转矩密度，转子铁芯和永磁体轴向两端长度大于三齿定子模块轴向长度，可以有效提高感应电动势的幅值。
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公开(公告)号：CN119401777A
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202411541377.8
申请日：2024-10-31
Applicant: 安徽理工大学
Abstract: 本发明公开了一种直线旋转冲击电机，涉及电机技术领域。具体包括机壳，还包括定子件和动子件，定子件安装在机壳的内壁，其包括周向设置的定子铁芯、环形绕组以及永磁体；动子件，设在定子件的圆心，其包括与机壳复合运动的电机轴、固定于电机轴外部，并处在定子件圆心的动子轭部以及安装在动子轭部外壁的动子铁极；采用直流旋转电机来替代原有的潜孔冲击器，周向排列的永磁体充磁方向相同，相邻的轴向排列永磁体充磁方向相反，构成了聚磁结构，提高了电机冲击力/扭矩密度，增强对硬岩的冲击能力，无需采用液压系统的方式，同时控制环形绕组实现电机的直线冲击、旋转和旋转冲击运动的独立控制和稳定运行。
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公开(公告)号：CN115811259A
公开(公告)日：2023-03-17
申请号：CN202211478774.6
申请日：2022-11-23
Applicant: 安徽理工大学
Abstract: 本发明涉及一种三相永磁同步电机全速度调速方法，此方法通过改进滑模观测器，实现了电机从零速到额定转速的平滑稳定运行，解决了滑模观测器在电机低速运行时的抖动问题以及改变旋转方向时转速无法过零问题。本发明的具体方案为：通过设计一种改进滑模观测器，采用连续饱和函数替代传统符号函数，此外，将转速估计器进行了改进，采用实际电机转速wr来进行反馈调节，能够实现电机正反转连续运行；采用改进滑模控制来替代转速环和电流环中的PI控制，以转子速度偏差和d、q轴电流偏差作为输入量，设计了一种连续饱和函数。本发明可实现永磁同步电机全速域稳定运行，能够有效的削弱抖振，提高转子的估算精度。
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公开(公告)号：CN111555474B
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202010451077.6
申请日：2020-05-25
Applicant: 安徽理工大学
Inventor： 郭凯凯
Abstract: 为了满足钻孔机器人对直线旋转两自由度运动的需求，本发明提出了一种基于U型定子结构的径向磁路直线旋转钻进电机，该电机由定子部分和动子部分组成，定子部分由模块化U型定子(1)和环形绕组(2)组成，环形绕组嵌套在定子轭部，U型定子在轴向交错排列，提高了电机内空间利用率，动子部分由永磁N极(3)、永磁S极(4)、隔磁环(5)和动子(6)组成，永磁极表贴于动子表面，且交替排列，在轴向动子模块之间安装隔磁环，该电机采用同一二维径向磁路实现了直线旋转两自由度运动，将两种不同的工作原理应用到同一个电机结构中，基于电磁感应原理实现了旋转运动，基于横向磁通原理实现了直线运动，该电机具有高转矩/推力密度的特点。
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