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公开(公告)号：CN113131801A
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN202110409126.4
申请日：2021-04-16
申请人： 中国矿业大学 , 国电联合动力技术有限公司 , 荣成市荣佳动力有限公司
摘要： 开关磁阻电机一种新型混合桥臂多电平拓扑结构及其控制方法，该结构由左半部分飞跨电容箝位桥臂和右半部分不对称半桥桥臂组合而成。称相绕组可允许产生的最大电平数为该拓扑的电平数，则M(M为正整数)电平变换器共需(M‑3)+1个功率开关管和(M‑3)+1个功率二极管，M电平变换器左半桥臂共需(M‑4)个飞跨电容，右半桥臂无飞跨电容，则M电平变换器共需(M‑4)个电容。本发明的多电平拓扑为单直流源供电，左半桥臂器件的电压应力为1/(M‑3)电源电压，右半桥臂器件的电压应力恒为电源电压，为开关磁阻电机的驱动提供了新型多电平拓扑方案。
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公开(公告)号：CN117458942A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311425293.3
申请日：2023-10-30
申请人： 中国矿业大学 , 南京理工大学 , 无锡市检验检测认证研究院 , 荣成市荣佳动力有限公司 , 中国矿业大学深圳研究院 , 烟台仙崴机电有限公司
IPC分类号： H02P25/098 , H02P25/092
摘要： 本发明公开了一种基于转矩分配函数预测补偿的开关磁阻电机双环模型预测转矩控制方法。该方法在外环中，建立了模型预测速度控制器，使其作为外环控制器，得到内环的总转矩给定。在内环中，首先通过测量电机磁链特性曲线，拟合出磁链特性曲线方程，在根据磁链和转矩之间的关系推出转矩表达式；之后推出了模型预测转矩控制的数学表达式和建立了以抑制转矩脉动和最小铜损为约束条件的代价函数；然后利用代价函数的寻优特性，得到最优开关状态下的下一时刻的相参考转矩与下一时刻的预测相转矩的差值，并采用此差值对换向区的转矩分配函数进行补偿；最后根据在转矩分配函数下实际转矩跟踪参考转矩的具体情况和控制算法的特性对开关状态表进行了优化，减少了大量的运算；最终通过仿真验证，该方法不仅可以有效抑制电机的转矩脉动，而且提高电机的动态响应时间。
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公开(公告)号：CN117394740A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202311238153.5
申请日：2023-09-25
申请人： 中国矿业大学 , 南京理工大学 , 无锡市检验检测认证研究院 , 荣成市荣佳动力有限公司 , 中国矿业大学深圳研究院 , 烟台仙崴机电有限公司
IPC分类号： H02P25/092 , H02P25/18
摘要： 本发明公开了一种传统式绕组的新型开关磁阻电机功率变换器及其控制方法，属于新型电机及其控制领域。所公开的功率变换器主要适用于一种新型的可重构绕组的开关磁阻电机，该种电机主要特点为三相双定子轴向磁通，具有完全对称的左、右双定子机械结构及传统式绕组，因此通过对两侧绕组串联连接与并联连接的连接方式不同，可以使电机运行在两种不同的工作模式。新型电机自身结构的特殊性导致传统的开关磁阻电机不对称半桥功率变换器拓扑无法完成串并联两种运行模式的切换运行。而所公开的功率变换器及其控制方法不仅能够使该新型可重构绕组的开关磁阻电机正常运行过程中在两种模式间的平稳无缝切换，使电机运行时兼具串联模式的低速大转矩和并联模式的宽调速范围的优点，还能够根据电机自身运行状态选择更为合适的运行模式，为所应用的新型的可重构绕组的开关磁阻电机的推广应用奠定了理论和实践基础。
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公开(公告)号：CN117394739A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202310730005.9
申请日：2023-06-19
申请人： 中国矿业大学 , 荣成市荣佳动力有限公司 , 中国矿业大学深圳研究院 , 烟台仙崴机电有限公司
IPC分类号： H02P25/092 , H02P27/06 , H02M7/487 , H02M1/088
摘要： 本发明提出了一种针对开关磁阻电机不对称三电平中点钳位型功率变换器的优化相电流检测方法。本文根据三相12/8开关磁阻电机工作特性，并通过优化电流传感器摆放位置，建立了传感器电流关于三相电流的方程组，三相电流系数即为对应相绕组缠绕传感器的匝数，并研究了方程组有解时缠绕匝数应满足的条件，即得到由两个电流传感器构造三相电流的条件，并具体介绍了相电流重构过程。该相电流重构方法不存在构造死区，在减少了传感器数量的同时具有较高的电流检测精度，且具有较强的拓展性。
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公开(公告)号：CN117394724A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202310703220.X
申请日：2023-06-13
申请人： 中国矿业大学 , 荣成市荣佳动力有限公司 , 中国矿业大学深圳研究院 , 烟台仙崴机电有限公司 , 新疆工程学院
摘要： 本发明公开一种基于升压多电平功率变换器的开关磁阻电机模型预测转矩控制方法，首先通过测量电机磁链特性曲线，拟合出磁链特性曲线方程，在根据磁链和转矩之间的关系推出转矩表达式；之后根据升压多电平拓扑制定相应的开关状态表；然后根据当前位置、转速和电流信息，以及不同转子位置下的开关状态，预测出下一时刻的电流和位置，根据转矩表达式计算下一时刻的转矩。然后重复上述预测过程，直到遍历完当前位置下所有的开关状态，通过代价函数得到最优的开关状态，作用在升压多电平功率变换器上，以此达到抑制开关磁阻电机转矩脉动的效果。
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公开(公告)号：CN117394637A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202310706373.X
申请日：2023-06-13
申请人： 中国矿业大学 , 荣成市荣佳动力有限公司 , 中国矿业大学深圳研究院 , 烟台仙崴机电有限公司 , 新疆工程学院
摘要： 本发明公开一种补偿开关磁阻直线电机纵向端部效应的优化控制方法。由于电机端部切断造成了端部相和中间相的自/互电磁特性和相间耦合特性不平衡，最终加剧了电机的电磁力脉动。为减轻电机的纵向端部效应对电机性能造成的影响，本发明提出一种开通位置自适应调整纵向端部效应补偿方法。首先对先前的电流幅值评估模型(未考虑相间耦合的线性模型)进行改进，得到了改进的电流幅值评估模型(考虑相间耦合的线性模型)，为验证所提方法对电机性能的改善效果，搭建了未考虑端部效应的实际模型(考虑相间耦合的非线性模型)进行对比。最终证明所提方法对端部效应进行了很好的补偿，且该方法对所有纵向磁通开关磁阻直线电机都有良好的应用价值。
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公开(公告)号：CN114826035A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210533698.8
申请日：2022-05-16
申请人： 中国矿业大学 , 深圳大学 , 新疆工程学院 , 中国矿业大学(北京) , 荣成市荣佳动力有限公司 , 烟台仙崴机电有限公司
IPC分类号： H02P6/10 , H02P6/28 , H02P6/16 , H02P23/00 , H02P23/14 , H02P25/098 , G06F30/27 , G06F119/02
摘要： 本发明公开了开关磁阻电机改进型转矩分配函数控制方法，用以降低开关磁阻电机运行时的铜耗和转矩脉动。该方法结合三相12/8开关磁阻电机的相绕组电感变化率曲线，分析了传统转矩分配函数电流峰值较大，电流有效值较大，导致电机运行时铜耗较大的原因；并且分析转速升高时，转矩脉动增大的原因。为了避免传统转矩分配函数的以上两个缺点，提出了一种改进型转矩分配函数，通过遗传算法优化了改进型转矩分配函数的开通角、关断角，有效减小了开关磁阻电机运行时的转矩脉动和铜耗。
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公开(公告)号：CN114444011A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202210206675.6
申请日：2022-03-03
申请人： 中国矿业大学 , 新疆工程学院 , 中国矿业大学(北京) , 重庆三峡学院 , 荣成市荣佳动力有限公司 , 烟台仙崴机电有限公司
摘要： 本发明提供了一种基于T‑S故障树模型分析的开关磁阻电机驱动系统可靠性评估方法，首先对开关磁阻电机驱动系统进行故障模式分析，确定系统发生一级故障和二级故障后系统运行状态，建立开关磁阻电机驱动系统各部分的T‑S故障树模型，再将各部分结合建立开关磁阻电机驱动系统的T‑S故障树模型，利用T‑S门的计算规则即可计算出开关磁阻电机驱动系统的可靠度R(t),进一步求解得到系统的平均无故障时间，快速实现开关磁阻电机驱动系统的可靠性评估。
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公开(公告)号：CN118300354A
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202310825716.4
申请日：2023-07-06
申请人： 中国矿业大学 , 荣成市荣佳动力有限公司 , 中国矿业大学深圳研究院 , 烟台仙崴机电有限公司
摘要： 本发明公开一种混合励磁模块化双定子电机、励磁电路及控制方法，涉及开关磁阻电机技术领域，提供一种带永磁体的轴向开关磁阻电机，具有轴向长度短，功率密度大，容错性能高，宽调速范围的特征。本发明中，电机的双侧定子各采用6个独立的U型硅钢材料叠成的定子模块。同一个定子U型模块上2组集中式励磁绕组串联式缠绕。相邻定子U型模块之间在定子极端处嵌入了由汝铁硼材料铸成的永磁体模块，每侧定子嵌入6个。永磁体充磁方向为各个永磁体位于定子U型模块组成圆环处的切线方向，双侧定子永磁体充磁时针方向相反。电机转子由多个独立扇面结构的硅钢模块环形排列而成并由盘状树脂材料固定。本发明适用于电动汽车轮内直驱电机应用领域。
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公开(公告)号：CN114884429A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210533185.7
申请日：2022-05-12
申请人： 中国矿业大学 , 重庆大学 , 荣成市荣佳动力有限公司 , 烟台仙崴机电有限公司
IPC分类号： H02P25/092 , H02P27/08 , H02P29/028 , H02P6/08
摘要： 开关磁阻电机一种电容储能型多电平拓扑及其控制方法，该结构由可控开关，二极管和储能电容，飞跨电容以及储能电感组成。称相绕组可允许产生的最大电平数为该拓扑的电平数，则M(M为大于等于3的正整数)电平变换器N相共需(N+1)*(M‑1)个功率开关管，(N+1)*(M‑1)个功率二极管，1个储能电容，(N+1)*(M‑2)个飞跨电容以及1个储能电感。其中，各相均需(M‑1)个功率开关管，(M‑1)个功率二极管和(M‑2)个飞跨电容，此外N相公用(M‑1)个功率开关管，(M‑1)个功率二极管，(M‑2)个飞跨电容，1个储能电容和1个储能电感。本发明的多电平拓扑为单直流源供电，所有器件所承受的电压均为2/(M‑1)倍的直流电源电压。该拓扑具有最少的开关器件但N相仍可以独立控制。为开关磁阻电机的驱动提供了新型多电平拓扑方案。
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