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公开(公告)号：CN112160985A
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN202010824205.7
申请日：2020-08-17
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开一种不同磁极面的双片径向六极混合磁轴承支承的电主轴系统，带动转轴旋转，高速主轴电机的轴向左右两侧各是一个结构相同、相对于高速主轴电机中心点对称的径向‑轴向磁轴承，轴向右侧的第一径向‑轴向磁轴承由沿轴向依次布置的第一径向磁轴承、第一环形永磁体和第一锥形磁轴承组成，第一径向磁轴承靠近高速主轴电机，第一锥形磁轴承由第一锥形定子、第一锥形转子和第一锥形磁轴承控制线圈组成，第一锥形转子的锥形外表面和第一锥形定子磁极的内表面是锥形，第一锥形定子磁极的锥形内表面大端靠近第一径向磁轴承；本发明采用锥形磁轴承取代轴向磁轴承，可以去掉止推盘，缩短转子轴向长度，有利于转子临界转速的提高。
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公开(公告)号：CN104660139B
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201410631560.7
申请日：2014-11-12
Applicant: 江苏大学
IPC: H02N15/00
Abstract: 本发明公开一种基于矩阵变换器的交流磁轴承电主轴运行控制系统及方法，由三相调压器接三相市电作为三相输入电源，其后接三相LC滤波器与两个矩阵变换器构成三相输入，两个矩阵变换器的输出分别驱动五自由度交流磁轴承电主轴中两个径向三极磁轴承，轴向磁轴承由直流电源接开关功率放大器驱动控制，矩阵变换器与开关功率放大器由驱动控制器控制，使电主轴的转轴实现五自由度悬浮；本发明采用矩阵变换器对电能直接进行变换，增加了可靠性；把径向三极磁轴承的三相输入电压分为12个相区，使每个输入相在整个周期内都参与调制，改善了输入电流波形，减小了输入侧电流谐波。
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公开(公告)号：CN104485852A
公开(公告)日：2015-04-01
申请号：CN201410632031.9
申请日：2014-11-12
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开一种基于矩阵变换器的三极磁轴承运行控制系统及方法，利用三相-三相矩阵变换器对电能直接进行变换，以DSP和CPLD作为控制器，通过控制矩阵变换器的九个双向开关管的通断，以矩阵变换器的输出电流为被控量直接驱动三极磁轴承，经整个控制系统的闭环调节，采用双滞环电流控制法使三极磁轴承的转子稳定悬浮；本发明没有传统的驱动控制三极磁轴承的直流侧大电容储能环节，增加了系统的可靠性；本发明把三相输入电压分为12个相区，使每个输入相在整个周期内都参与调制，改善了输入电流波形，减小了输入侧电流谐波。
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公开(公告)号：CN104485852B
公开(公告)日：2016-06-22
申请号：CN201410632031.9
申请日：2014-11-12
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开一种基于矩阵变换器的三极磁轴承运行控制系统及方法，利用三相-三相矩阵变换器对电能直接进行变换，以DSP和CPLD作为控制器，通过控制矩阵变换器的九个双向开关管的通断，以矩阵变换器的输出电流为被控量直接驱动三极磁轴承，经整个控制系统的闭环调节，采用双滞环电流控制法使三极磁轴承的转子稳定悬浮；本发明没有传统的驱动控制三极磁轴承的直流侧大电容储能环节，增加了系统的可靠性；本发明把三相输入电压分为12个相区，使每个输入相在整个周期内都参与调制，改善了输入电流波形，减小了输入侧电流谐波。
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公开(公告)号：CN104234935A
公开(公告)日：2014-12-24
申请号：CN201410442212.5
申请日：2014-09-02
Applicant: 江苏大学
CPC classification number: Y02E10/74
Abstract: 一种垂直轴磁悬浮风力发电机，由叶片、转轴、发电机、径向永磁轴承、径向混合磁轴承、轴向永磁轴承、上保护轴承和下保护轴承组成。所述的风力机上端径向二自由度是由永磁轴承来完成的，中间是发电机，下端二自由度由径向混合磁轴承来支承，最下面是轴向永磁轴承，用来支承风力机的整体重量，在外扰力很小接近于零时，不消耗电功率就能实现主轴系统的五自由度稳定悬浮。该转轴支承结构仅有下端径向混合磁轴承，可通过改变线圈内的电流，来实现下端径向二自由度主动控制。这种磁悬浮支承方案从根本上消除了传统机械支承形式的机械摩擦，降低了起动阻力矩，从而降低了风力发电机起动风速，提高了风能的利用率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103427754A
公开(公告)日：2013-12-04
申请号：CN201310335273.7
申请日：2013-08-05
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开一种无轴承异步电机转子径向位移直接控制器，由转速控制器、径向位移闭环控制器和转矩绕组气隙磁链估算模块组成；转速控制器输出三相电流给电机转矩绕组；径向位移闭环控制器由转子偏心位移和偏心角度计算模块、神经元PID控制器、悬浮力绕组电流计算模块、三相功率PWM逆变器、径向位移传感器和光电编码器组成；悬浮力绕组电流计算模块以径向悬浮力幅值、转子偏心角度、转矩绕组气隙磁链幅值、相位、转子位置角五个变量为输入，以三相悬浮力绕组电流命令值、、为输出，经三相功率PWM逆变器得到转子稳定悬浮所需的三相悬浮力绕组电流、、；本发明结构简单可行，实现无轴承异步电机电磁转矩和径向悬浮力之间的独立控制。
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公开(公告)号：CN104234935B
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201410442212.5
申请日：2014-09-02
Applicant: 江苏大学
CPC classification number: Y02E10/74
Abstract: 一种垂直轴磁悬浮风力发电机，由叶片、转轴、发电机、径向永磁轴承、径向混合磁轴承、轴向永磁轴承、上保护轴承和下保护轴承组成。所述的风力机上端径向二自由度是由永磁轴承来完成的，中间是发电机，下端二自由度由径向混合磁轴承来支承，最下面是轴向永磁轴承，用来支承风力机的整体重量，在外扰力很小接近于零时，不消耗电功率就能实现主轴系统的五自由度稳定悬浮。该转轴支承结构仅有下端径向混合磁轴承，可通过改变线圈内的电流，来实现下端径向二自由度主动控制。这种磁悬浮支承方案从根本上消除了传统机械支承形式的机械摩擦，降低了起动阻力矩，从而降低了风力发电机起动风速，提高了风能的利用率。
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公开(公告)号：CN104660139A
公开(公告)日：2015-05-27
申请号：CN201410631560.7
申请日：2014-11-12
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开一种基于矩阵变换器的交流磁轴承电主轴运行控制系统及方法，由三相调压器接三相市电作为三相输入电源，其后接三相LC滤波器与两个矩阵变换器构成三相输入，两个矩阵变换器的输出分别驱动五自由度交流磁轴承电主轴中两个径向三极磁轴承，轴向磁轴承由直流电源接开关功率放大器驱动控制，矩阵变换器与开关功率放大器由驱动控制器控制，使电主轴的转轴实现五自由度悬浮；本发明采用矩阵变换器对电能直接进行变换，增加了可靠性；把径向三极磁轴承的三相输入电压分为12个相区，使每个输入相在整个周期内都参与调制，改善了输入电流波形，减小了输入侧电流谐波。
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公开(公告)号：CN109861412A
公开(公告)日：2019-06-07
申请号：CN201910113976.2
申请日：2019-02-14
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开一种永磁削角式无轴承磁通切换永磁电机，转子同轴心地套在定子内部，定子由12个沿圆周方向均匀分布的径向横截面为U型的定子块组成，U型开口沿径向朝内，每个定子块均由定子轭、定子槽和定子齿组成，U型的底部是定子轭，两侧壁是两个定子齿，开口是定子槽，相邻两个定子块之间固定镶嵌永磁体，永磁体沿圆周的切向充磁，相邻两个永磁体的充磁方向相反，每块永磁体的径向内、外两端的径向横截面是梯形结构；定子槽的外层设有转矩绕组，内层设有悬浮力绕组，绕组均绕在相邻两个定子块的两个定子齿以及该两个定子齿之间的永磁体上；对永磁体两端进行削角，靠近外端的永磁体产生的气隙漏磁显著减小，有利于抑制电机齿槽转矩。
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公开(公告)号：CN103427754B
公开(公告)日：2016-04-06
申请号：CN201310335273.7
申请日：2013-08-05
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开一种无轴承异步电机转子径向位移直接控制器，由转速控制器、径向位移闭环控制器和转矩绕组气隙磁链估算模块组成；转速控制器输出三相电流给电机转矩绕组；径向位移闭环控制器由转子偏心位移和偏心角度计算模块、神经元PID控制器、悬浮力绕组电流计算模块、三相功率PWM逆变器、径向位移传感器和光电编码器组成；悬浮力绕组电流计算模块以径向悬浮力幅值 、转子偏心角度、转矩绕组气隙磁链幅值、相位、转子位置角五个变量为输入，以三相悬浮力绕组电流命令值、、为输出，经三相功率PWM逆变器得到转子稳定悬浮所需的三相悬浮力绕组电流、、；本发明结构简单可行，实现无轴承异步电机电磁转矩和径向悬浮力之间的独立控制。
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