轴向分相磁悬浮飞轮转子陀螺效应抑制方法

    公开(公告)号:CN108846201B

    公开(公告)日:2022-05-03

    申请号:CN201810605150.3

    申请日:2018-06-12

    摘要: 本发明提供一种轴向分相磁悬浮飞轮转子陀螺效应抑制方法,属于磁悬浮传动技术领域。首先基于平动和转动坐标系构建轴向分相磁悬浮转子动力学模型,进而采用分散控制实现平动模态与转动模态解耦,再基于逆系统解耦的集中控制实现章动模态与进动模态解耦,最后对解耦后的非线性系统通过鲁棒伺服调节器和动态补偿器进行系统闭环综合。本发明将分散控制和集中控制相结合,完成基于模态解耦的磁悬浮飞轮转子陀螺效应抑制算法,能够简化控制算法,同时提高控制精度和鲁棒性。

    轴向分相磁悬浮飞轮转子陀螺效应抑制方法

    公开(公告)号:CN108846201A

    公开(公告)日:2018-11-20

    申请号:CN201810605150.3

    申请日:2018-06-12

    IPC分类号: G06F17/50 H02N15/00

    摘要: 本发明提供一种轴向分相磁悬浮飞轮转子陀螺效应抑制方法,属于磁悬浮传动技术领域。首先基于平动和转动坐标系构建轴向分相磁悬浮转子动力学模型,进而采用分散控制实现平动模态与转动模态解耦,再基于逆系统解耦的集中控制实现章动模态与进动模态解耦,最后对解耦后的非线性系统通过鲁棒伺服调节器和动态补偿器进行系统闭环综合。本发明将分散控制和集中控制相结合,完成基于模态解耦的磁悬浮飞轮转子陀螺效应抑制算法,能够简化控制算法,同时提高控制精度和鲁棒性。

    一种轴向分相磁悬浮开关磁阻飞轮电机的优化设计方法

    公开(公告)号:CN109245449B

    公开(公告)日:2020-11-03

    申请号:CN201811339664.5

    申请日:2018-11-12

    IPC分类号: H02K15/00

    摘要: 本发明公开了一种轴向分相磁悬浮开关磁阻飞轮电机的优化设计方法,包括步骤:估算轴向分相磁悬浮开关磁阻飞轮电机结构参数初始值;基于初始值构建三维有限元电磁计算模型后进行敏感度分析选取得到关键结构参数;以关键结构参数输入三维有限元电磁计算模块得到电机性能指标对应的输出变量构成样本数据集;以关键结构参数为待优化结构参数构建统一的优化目标函数,并采用核极限学习机算法训练样本数据集构建与优化目标函数对应的优化模型;以待优化结构参数作为优化模型的输入,采用权重惯性调整的粒子群算法进行全局寻优得到关键结构参数的优化值,完成对电机的优化操作;本发明实现了轴向分相磁悬浮开关磁阻飞轮电机多目标协同优化的目的。

    一种轴向永磁球面磁悬浮飞轮电机

    公开(公告)号:CN110011440A

    公开(公告)日:2019-07-12

    申请号:CN201910241750.0

    申请日:2019-03-28

    摘要: 一种轴向永磁球面磁悬浮飞轮电机,属于磁悬浮电机的技术领域。本发明包括飞轮、转子和定子,所述飞轮与转子做成一个整体,定子与转子沿轴向分成A、B两相,中间分别夹有轴向反向充磁永磁体;转子包括转子A相球面铁心、转子B相球面铁心、转子永磁体、转子A相导磁环、转子B相导磁环;定子包括定子A相球面铁心、定子B相球面铁心、定子永磁体、定子A相导磁环、定子B相导磁环、定子套筒;每相定子球面铁心分设宽齿悬浮极、窄齿转矩极和隔磁体,悬浮极和转矩极均采用极靴结构,分别绕有悬浮控制线圈和转矩控制线圈。本发明提升气隙磁密全域均匀性,实现飞轮无轴支承,抑制了陀螺效应;同时提高了系统集成度,运行效率和可靠性,达到悬浮磁路和转矩磁路解耦。

    带套筒极靴齿轴向分相永磁式磁悬浮开关磁阻飞轮电机

    公开(公告)号:CN108448808A

    公开(公告)日:2018-08-24

    申请号:CN201810287517.1

    申请日:2018-04-03

    IPC分类号: H02K7/02 H02K1/16 H02K3/28

    摘要: 本发明是一种带套筒极靴齿轴向分相永磁式磁悬浮开关磁阻飞轮电机,包括转子铁心、转子套筒、定子套筒、定子铁心、永磁体、飞轮,转子铁心、转子套筒与飞轮由内而外同心嵌套成一个整体,定子铁心与定子套筒同心嵌套安装在固定轴上,定子铁心和转子铁心沿轴向按相数分成m段,每相转子铁心内侧等间隔设有12个转子极,每相定子铁心设有8个转矩极和4个悬浮极,转矩极和悬浮极选用极靴齿,转矩极和悬浮极上分别绕有控制线圈,两相定子之间装有轴向充磁永磁体。本发明将悬浮极和转矩极为极靴齿,提高了定子槽空间,有效增强电机转矩密度和悬浮出力,大幅提高永磁体的利用率,降低永磁体用量,达到节约成本,增强出力的效果。

    带套筒极靴齿轴向分相永磁式磁悬浮开关磁阻飞轮电机

    公开(公告)号:CN108448808B

    公开(公告)日:2020-12-29

    申请号:CN201810287517.1

    申请日:2018-04-03

    IPC分类号: H02K7/02 H02K1/16 H02K3/28

    摘要: 本发明是一种带套筒极靴齿轴向分相永磁式磁悬浮开关磁阻飞轮电机,包括转子铁心、转子套筒、定子套筒、定子铁心、永磁体、飞轮,转子铁心、转子套筒与飞轮由内而外同心嵌套成一个整体,定子铁心与定子套筒同心嵌套安装在固定轴上,定子铁心和转子铁心沿轴向按相数分成m段,每相转子铁心内侧等间隔设有12个转子极,每相定子铁心设有8个转矩极和4个悬浮极,转矩极和悬浮极选用极靴齿,转矩极和悬浮极上分别绕有控制线圈,两相定子之间装有轴向充磁永磁体。本发明将悬浮极和转矩极为极靴齿,提高了定子槽空间,有效增强电机转矩密度和悬浮出力,大幅提高永磁体的利用率,降低永磁体用量,达到节约成本,增强出力的效果。

    一种轴向分相磁悬浮飞轮电机悬浮力数值建模方法

    公开(公告)号:CN110059348B

    公开(公告)日:2023-04-25

    申请号:CN201910184197.1

    申请日:2019-03-12

    摘要: 本发明公开了一种轴向分相磁悬浮飞轮电机悬浮力数值建模方法,包括:仿真与实验设计,样本采集与处理,模型离线训练,模型在线优化。本发明一方面基于主成分分析的极限学习机来提高模型对参数变化的适应性和鲁棒性,实现了小样本数据的快速、准确建模,提高了悬浮力模型的精度和速度。另一方面引入差分进化算法对网络结构进行优化,使所建模型既能满足精度要求又能达到控制实时性要求,避免了隐层神经元数目过多,网络结构庞大的问题,提高模型的计算速度,使其更加适合此类电机建模。

    一种轴向分相磁悬浮飞轮电机悬浮力数值建模方法

    公开(公告)号:CN110059348A

    公开(公告)日:2019-07-26

    申请号:CN201910184197.1

    申请日:2019-03-12

    IPC分类号: G06F17/50

    摘要: 本发明公开了一种轴向分相磁悬浮飞轮电机悬浮力数值建模方法,包括:仿真与实验设计,样本采集与处理,模型离线训练,模型在线优化。本发明一方面基于主成分分析的极限学习机来提高模型对参数变化的适应性和鲁棒性,实现了小样本数据的快速、准确建模,提高了悬浮力模型的精度和速度。另一方面引入差分进化算法对网络结构进行优化,使所建模型既能满足精度要求又能达到控制实时性要求,避免了隐层神经元数目过多,网络结构庞大的问题,提高模型的计算速度,使其更加适合此类电机建模。

    一种轴向分相磁悬浮开关磁阻飞轮电机的优化设计方法

    公开(公告)号:CN109245449A

    公开(公告)日:2019-01-18

    申请号:CN201811339664.5

    申请日:2018-11-12

    IPC分类号: H02K15/00

    摘要: 本发明公开了一种轴向分相磁悬浮开关磁阻飞轮电机的优化设计方法,包括步骤:估算轴向分相磁悬浮开关磁阻飞轮电机结构参数初始值;基于初始值构建三维有限元电磁计算模型后进行敏感度分析选取得到关键结构参数;以关键结构参数输入三维有限元电磁计算模块得到电机性能指标对应的输出变量构成样本数据集;以关键结构参数为待优化结构参数构建统一的优化目标函数,并采用核极限学习机算法训练样本数据集构建与优化目标函数对应的优化模型;以待优化结构参数作为优化模型的输入,采用权重惯性调整的粒子群算法进行全局寻优得到关键结构参数的优化值,完成对电机的优化操作;本发明实现了轴向分相磁悬浮开关磁阻飞轮电机多目标协同优化的目的。