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公开(公告)号：CN118549131A
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202410715799.6
申请日：2024-06-04
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明提供了一种基于同步压缩变换和电流信号分析的永磁同步电机轴承故障诊断方法。包括步骤：步骤1，采集永磁同步电机变转速电流信号数据，对电流信号进行线性滤波操作；步骤2，利用同步压缩变换得到滤波后的电流信号时频图，然后提取对应的瞬时频率脊线；步骤3，将提取的瞬时频率脊线通过二阶多项式拟合得到转速曲线；步骤4，根据转速曲线求取鉴相时标；步骤5，根据鉴相时标序列对处理后的电流信号进行等角度重采样，得到角域信号；步骤6，采用Hilbert对角域信号进行包络解调，求其包络阶次谱；步骤7，通过包络阶次谱判断永磁同步电机内的轴承是否发生故障及其故障类型。本发明降低了故障检测成本，提高了系统在恶劣环境下工作的可靠性。
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公开(公告)号：CN118508702A
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202410737944.0
申请日：2024-06-07
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明涉及一种新型漏磁利用型转子及其强聚磁设计方法，属于永磁电机制造领域。本发明在传统轮辐式转子基础上，通过应用环形漏磁结构和不等长磁极，建立起具有强屏蔽效应的环形漏磁场，可有效防止磁通流向转轴，迫使更多磁通流向气隙，显著增强转子的聚磁能力。同时，采用强聚磁设计方法，在确保环形漏磁场强屏蔽效应的前提下，对关键参数实施优化，以快速实现漏磁的高效利用和转子的强聚磁能力。所提出方法突破了漏磁仅起负面作用的一贯认知，通过利用环形漏磁场的屏蔽效应，成功实现对气隙磁场的增强。
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公开(公告)号：CN114204854B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202210011715.1
申请日：2022-01-06
申请人： 江苏大学
IPC分类号： H02P6/10 , H02P6/34 , H02P21/18 , H02P25/024
摘要： 本发明公开了一种基于转子磁链观测器的五相永磁同步电机开路容错无位置控制方法。首先，该策略在容错模型基础上，构建基于指数趋近律的滑模观测器以获取反电势信号。其次，为抑制所观测反电势中直流偏置、低频和高频谐波对转子位置观测精度的影响，设计一种改进型二阶广义积分器，并将其和滑模观测器级联构成转子磁链观测器。再次，采用锁相环技术从转子磁链中提取转子位置信息。最后，将该转子磁链观测器和容错控制策略相结合。该策略有效地抑制了观测反电势中的直流偏置、低频和高频扰动，提高了五相永磁同步电机在开路故障下的转子位置估计精度，实现了电机开路故障下的无位置高性能运行。
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公开(公告)号：CN115276335B
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202210909057.8
申请日：2022-07-29
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明公开一种考虑漏磁和气隙磁场谐波的磁场调制永磁电机优化方法。根据磁通路径，确定漏磁链和气隙磁场谐波产生的磁链，推导气隙磁场谐波中产生的永磁和电枢的磁链表达式。构建永磁和电枢气隙磁场谐波产生的磁链及漏磁链和电机性能之间的关系向量图，通过向量图分析漏磁链和气隙磁场谐波对电机性能的影响，选定漏磁和气隙磁场谐波中对转矩没有贡献的非工作波进行优化。通过等效磁路模型，建立漏磁关于电机设计变量的表达式，同时减少非工作波的数量，最后建立代理模型，确定设计变量，选择优化算法优化，实现了一种考虑漏磁和气隙磁场谐波的磁场调制永磁电机优化方法，减少了电机漏磁，提升了功率因数。
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公开(公告)号：CN111371365B
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202010115146.6
申请日：2020-02-25
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明公开了一种基于三次谐波空间高频方波信号注入的五相IPMSM无位置传感器控制方法。将高频方波电压信号注入到五相IPMSM的三次谐波空间，感应出的高频电流分量包含转子位置信息。将高频电流进行离散化处理和符号调制，通过锁相环可以得到估计的转速和位置角，并用作控制系统的反馈量。同传统三相电机的无位置传感器控制策略相比，本发明将基于高频信号注入法的无位置传感器控制策略拓展到了五相IPMSM，并在其三次谐波空间进行转子位置的估计。此外，本发明避免了传统高频正弦信号注入法中的低通滤波器的使用，估计精度和系统稳定性得到明显提升。与基波注入策略相比，本发明可以有效降低由于信号注入引起的转矩脉动。
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公开(公告)号：CN115720006A
公开(公告)日：2023-02-28
申请号：CN202211508537.X
申请日：2022-11-28
申请人： 江苏大学
IPC分类号： H02K1/2733 , H02K3/12 , H02K1/16 , H02K21/14
摘要： 本发明公开了一种低脉动反余弦加三次谐波辅助凸极式辐向永磁电机及气隙谐波优化的方法，属于电机制造的技术领域。提出了带有反余弦加三次谐波辅助凸极的新型辐向永磁同步电机，采用此方法能抑制气隙磁密谐波降低转矩脉动，减少平均转矩损失。具体过程如下：转子气隙磁密和转子磁动势成正比，确定影响转矩脉动的主要气隙磁密谐波阶次。对辅助凸极采用反余弦加三次谐波方法修型，够降低气隙磁密的谐波，特别是引起一、二阶转矩脉动的9次、11次和19次、21次谐波，从而降低转矩脉动；由于3次谐波不是引起转矩脉动的主要气隙磁密谐波，注入3次谐波能减少平均转矩损失。
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公开(公告)号：CN115694280A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202211116200.4
申请日：2022-09-14
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明公开了一种多运行模式永磁电机的宽速域高效控制方法，构建dq坐标系下的数学模型，将转矩方程作为拉格朗日乘数法的约束条件，电机运行中铜耗最小作为目标函数建立拉格朗日方程，求解出主驱辅驱间dq电流的关系，将转速环误差en经过PI输出后的总电流Itotal与主驱辅驱间dq轴电流关系式联立求得的解作为电机大扭矩模式下的电流分配准则，利用多运行模式永磁电机限制圆求解出d轴弱磁电流，加入弱磁运行判断条件，将求解出的d轴弱磁电流作为电机宽速域模式的d轴电流给定，此时的q轴电流由总电流Itotal给定，完成宽速域模式下的电流分配，以此实现多运行模式永磁电机的宽速域高效控制。该控制算法不仅控制简单，在工业产品应用中也具有一定的普适性。
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公开(公告)号：CN115459651A
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202211200438.5
申请日：2022-09-29
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明公开了一种永磁电机高效准确的瞬时转矩分离方法。包括：对于目标永磁电机建立有限元模型仿真分析后，求解该负载情况下的齿槽转矩。然后使用冻结磁导率技术分别得出仅有永磁体与电枢电流单独作用的有限元模型，分别求解永磁转矩和磁阻转矩。至此，永磁电机的转矩被完全分离成永磁转矩﹑磁阻转矩和齿槽转矩。该方法通过MATLAB编写成程序控制开源有限元软件FEMM进行建模分析，可以灵活地进行后处理，一次性高效完成转矩分离。该方法通过对于瞬时转矩的完全分离，可以分析永磁转矩，磁阻转矩和齿槽转矩在不同的负载条件下对于转矩脉动的影响。
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公开(公告)号：CN115333302A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202210909035.1
申请日：2022-07-29
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明公开了一种磁场调制永磁电机定子铁心损耗分析与抑制方法。根据定子上磁密分布特点，分析铁心基波磁场对定子铁心损耗影响，解耦电机永磁和电枢磁场，推导出相应气隙磁通。同时根据漏磁通路径，建立等效磁路模型，推导出相应漏磁通。建立定子铁心损耗与气隙磁通和漏磁通的关系，分析磁场调制效应和调制极结构对于铁心损耗的影响，得出无用磁通由非工作气隙磁场谐波和漏磁产生。提出非工作气隙磁场谐波和漏磁抑制方法，降低无用磁通，从而在保证转矩前提下降低定子铁心损耗。本发明可为磁场调制永磁电机定子铁心损耗的抑制提供明确的思路和理论指导。
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公开(公告)号：CN115276335A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210909057.8
申请日：2022-07-29
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明公开一种考虑漏磁和气隙磁场谐波的磁场调制永磁电机优化方法。根据磁通路径，确定漏磁链和气隙磁场谐波产生的磁链，推导气隙磁场谐波中产生的永磁和电枢的磁链表达式。构建永磁和电枢气隙磁场谐波产生的磁链及漏磁链和电机性能之间的关系向量图，通过向量图分析漏磁链和气隙磁场谐波对电机性能的影响，选定漏磁和气隙磁场谐波中对转矩没有贡献的非工作波进行优化。通过等效磁路模型，建立漏磁关于电机设计变量的表达式，同时减少非工作波的数量，最后建立代理模型，确定设计变量，选择优化算法优化，实现了一种考虑漏磁和气隙磁场谐波的磁场调制永磁电机优化方法，减少了电机漏磁，提升了功率因数。
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