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公开(公告)号：CN118539822A
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202410286731.0
申请日：2024-03-13
申请人： 长沙理工大学
IPC分类号： H02P25/098 , H02P25/086 , H02P25/08 , H02P23/04 , H02P23/00 , H02P6/34 , H02P6/10 , H02P6/14
摘要： 本发明公开了一种开关磁阻电机转矩柔性驱动方法、装置及系统，包括以下步骤：第一步：静态有限元分析：基于电机结构参数利用有限元分析法获取电机电磁数据，分析影响电磁转矩的主要因素；第二步：在电机换相期间重新建立分区依据；第三步：预设分区区间内在线择优选择转矩生成能力较强的相作为转矩补偿相，根据实时转矩跟踪误差优化转矩分配函数波形。本发明提供基于分区型TSF的开关磁阻电机转矩脉动抑制方法，于现有研究方法的基础上提出一种新型转矩分配函数控制策略，以生成具有低转矩脉动最佳参考转矩曲线为目标，提高电机性能。
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公开(公告)号：CN115347836A
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202110617061.2
申请日：2021-06-03
申请人： 长沙理工大学
发明人： 蔡辉
IPC分类号： H02P21/18 , H02P21/14 , H02P25/08 , H02P27/08 , H02P25/098
摘要： 高频脉冲注入法常用于电机转子位置估算，但传统固定数目脉冲注入会引起实际工程问题和电机转子位置角度不准确问题。通常，电机空闲相注入高频脉冲电压，根据电流响应来获取电机准确位置，而当电机运行至高速时，脉冲注入数目逐渐减小，甚至一个脉冲都无法注进。本发明提出脉冲数随速度自调节的开关磁阻电机转子定位方法,中速运行时注入脉冲数按预设规律曲线或表格数据选择，以获取不同转速下的最佳注入脉冲数；高速运行时，改变单个脉冲的注入周期或频率，进而适应更高速的电机转子位置检测。这一处理方法通过分析电压脉冲注入后的合成电流来估计转子的位置，采用这种方法拓宽了开关磁阻电机宽调速范围以及转子位置估计的准确度。
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公开(公告)号：CN118449399A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410549572.9
申请日：2024-05-06
申请人： 长沙理工大学
IPC分类号： H02P6/18 , H02P23/14 , H02P25/089
摘要： 本发明公开了一种磁饱和下基于电感特征点的开关磁阻电机转子位置估计方法。本发明的控制思想是：同时考虑饱和以及电压变化两个因素对电感曲线偏移产生的影响，利用电流斜率差法计算脉冲注入区间的电感信息而非计算全周期电感信息，简化计算过程，由非饱和区相电感交点确定电感阈值及特征点，通过判断电感下降区，避免错误电感交点阈值的选取。拟合不同相电流、母线电压与非饱和区电感交点阈值、区间初始位置角度的关系，通过计算区间转速对位置角度进行估计。该方法受磁路饱和影响较小，可实现磁路饱和情况下的转子位置估计，相比传统固定电感阈值法，该方法可兼顾磁饱和及电压因素对电感交点位置偏移影响，提高转子位置辨识精度。控制方法简单可靠，适于推广。
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公开(公告)号：CN118473286A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410286733.X
申请日：2024-03-13
申请人： 长沙理工大学
IPC分类号： H02P25/08 , H02P25/089 , H02P23/14 , H02P23/00 , H02P6/18
摘要： 本发明属于开关磁阻电机控制领域，具体涉及一种基于电流波形特征点理论的开关磁阻电机控制方法。本发明的控制思想是：提出电流梯度的零点以及电流梯度的最低点，在一个电周期内能够获得至多三个特征点位置。通过多项式拟合获得了速度和特征点位置的关系，有效提高了无传感位置估计方法的精度。考虑到特征点在电流梯度波形上的分布，三个特征点的其中一个被运用于特殊情况下的联合算法，保证了系统的正常运行。
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公开(公告)号：CN118449408A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410549571.4
申请日：2024-05-06
申请人： 长沙理工大学
IPC分类号： H02P21/13 , H02P21/18 , H02P21/22 , H02P21/24 , H02P25/022 , H02P25/089
摘要： 本发明属于同步磁阻电机控制领域，具体涉及一种同步磁阻电机全速域无位置传感器混合控制方法。本发明的控制思想是：通过PLL锁相环实现转子位置和转速的跟踪，采用无需滤波器的信号分离法减小系统复杂性。中高速采用模型参考自适应控制辨识电机位置，建立数学模型进行稳定性分析估计转子位置。通过有限元分析得出磁链和电流的关系，通过查表法，拟合出不同id、iq下对应的λd、λq，计算得到d，q轴的电感。利用加权算法设计的无位置传感器混合观测器实现零低速到中高速的速度切换。与传统全速域无位置传感器控制策略相比，消除了交叉饱和效应引起的角度估计误差，避免了信号幅值衰减与相位滞后，提高了电机的动稳态性能。
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公开(公告)号：CN115347831A
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202110616890.9
申请日：2021-06-03
申请人： 长沙理工大学
发明人： 蔡辉
摘要： 转子永磁体作为直驱永磁风力发电机的核心部件，失磁故障将会大大缩短发电机组的服役年限、不能满负荷运行、发电效率和电能质量下降，严重情况下导致电网跳闸及电机失控甚至报废。提出一种直驱永磁风力发电机失磁动态预测和主动容错控制方法，建立失磁状态电机模型，探索失磁率与温度、冲击电流等因素之间的非线性关系，提取有效的失磁故障特征量，设计失磁趋势预测方法，研究在线失磁故障诊断和主动容错控制策略，解决复杂工况下失磁率与风机发电效率协调等控制难题，满足电机安全、可靠运行和节约维护成本的需求。
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公开(公告)号：CN115333433A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202110617018.6
申请日：2021-06-03
申请人： 长沙理工大学
发明人： 蔡辉
IPC分类号： H02P25/08 , H02P25/098
摘要： 开关磁阻电机具有结构简单、容错能力强、适应恶劣环境等优点。但由于开关磁阻电机的结构是双凸极的，且在其运行过程中存在较大的转矩脉动和噪声而无法广泛普及。本发明拟设计一种基于传统转矩给定曲线的参数在线迭代修正方法。拟通过目标反馈方法，在传统转矩分配策略基础上进行改进修正，通过叠加含有可变参数的多项式函数，对开通角θon、重叠角θov和迭代曲线参数进行优化弥补传统转矩补偿函数转矩能力输出不足的问题，减小转矩脉动最小，提高开关磁阻电机适用性。
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公开(公告)号：CN115411977A
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN202110620818.3
申请日：2021-06-03
申请人： 长沙理工大学
发明人： 蔡辉
摘要： 本文发明公开了一种压缩机电机基于无位置传感器的无刷电机驱动控制方法：电机启动或低速时采用低频或高频电压脉动注入法来获取转子位置或转速；电机转速达到某一设定转速阈值时，控制驱动切换至正弦波驱动模式，以获取静音效果及高效率宽速运行；电机降速运行时，当达到某一转速阈值时，驱动模式切换到方波驱动模式；在电机驱动模式切换过程中通过计算并选择合适的切换点保证转矩脉动小，噪音小。该方法用于压缩机电机的控制中，使压缩机在在低速和高速时充分利用两种驱动方式的优点，可避免由压缩机频繁启动所产生的能耗，达到节能的目的。
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公开(公告)号：CN115327433A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202110617066.5
申请日：2021-06-03
申请人： 长沙理工大学
发明人： 蔡辉
摘要： 开关磁阻电机(SRM)由于其出色性能例如坚固耐用和容错结构等功能而广泛用于电动汽车中，由于开关磁阻电机各相激励绕组是独立进行的，在某一相发生故障时，可以禁用故障相，使正常相正常励磁，保证电机正常运行，为了提高电动汽车开关磁阻电机系统的可靠性，提出了一种在线检测开关磁阻电机绕组匝间短路故障的方法，采用扩展型卡尔曼滤波器模型，提高了缺相诊断的准确性与快速性，并可在故障发生初期改变控制方法，使电机在故障后能够降功率运行，提高电机运行的可靠性。
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公开(公告)号：CN115149728A
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202110344251.1
申请日：2021-03-31
申请人： 长沙理工大学
发明人： 蔡辉
摘要： 本申请公开了一种高效散热型开关磁阻电机，包括外壳、定子、转子、转轴和多个导热管。其中，定子与外壳的内壁固定连接；转轴与外壳旋转连接，定子的中心轴、转轴的中心轴和外壳的中心轴重合；转子与转轴固定连接；定子开设有多个轴向通孔，多个导热管一一对应的固定嵌设在多个轴向通孔中，且导热管的两端分别延伸外壳的外端面，导热管设有轴向贯穿孔。本申请中，通过在定子中开设轴向通孔，并在轴向通孔中设置导热管，电机在运行过程中，热量通过导热管散发，同时导热管中可流通空气，空气温度较低，从而加快带走导热管中的热量，以保证电机的温度处于正常范围，从而保障电机的性能，提高电机的使用寿命。
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