基于谐波时空特性的表贴式永磁电机低转矩脉动设计方法

    公开(公告)号:CN117394561A

    公开(公告)日:2024-01-12

    申请号:CN202311310404.6

    申请日:2023-10-10

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开一种基于谐波时空特性的表贴式永磁电机低转矩脉动设计方法,考虑气隙谐波的时间阶次与空间阶次对输出转矩与转矩脉动关联谐波进行初步处理,通过磁密幅值深入筛选得到输出转矩与转矩脉动的工作谐波,从谐波时空特性的角度探明气隙磁场谐波与输出转矩与转矩脉动的关系,引入同步调制函数来设计弧形永磁体的气隙侧面的结构形状,削弱同步调制函数中与转矩脉动有关联的工作谐波,维持同步调制函数中与输出转矩有关联的工作谐波,考虑电枢磁场与气隙谐波时空特性的绕组连接方式,分析绕组采用星形三角形混合连接方式对电枢磁场的影响,从电枢侧出发,改善气隙磁场谐波分布,有效抑制转矩脉动工作谐波并且提升输出转矩工作谐波的幅值。

    一种宽转速范围内的永磁轮毂电机速度平滑切换控制方法

    公开(公告)号:CN116317752A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310246115.8

    申请日:2023-03-14

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开了一种宽转速范围内的永磁轮毂电机速度平滑切换控制方法,步骤1,建立永磁同步电机的一阶机械运动方程;步骤2,根据永磁同步电机的一阶机械运动方程建立线性扩张状态观测器LESO,为实现完整的线性自抗扰控制器LADRC设计,建立跟踪微分器和反馈控制规律;步骤3,对LESO的结构进行改进,采用的谐振积分扩张状态观测器RI‑ESO,使其能够同时观测电机控制过程中出现的正弦扰动和常值扰动;步骤4,采用切换RI‑ESO输入的方法来保证系统在宽转速范围内的稳定运行,同时也保证具有谐波扰动的抑制能力;步骤5,在切换Te作为观测器输入时可以适当增加谐振增益的取值,随着转速的升高提升对谐波的抑制能力,可以根据实际情况进行调整。

    漏磁可控永磁电机多工况下无位置传感器控制方法

    公开(公告)号:CN115589182A

    公开(公告)日:2023-01-10

    申请号:CN202211332364.0

    申请日:2022-10-28

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开一种漏磁可控永磁电机多工况下无位置传感器控制方法,基于自适应位置误差解调器的信号解调策略直接解调q轴电流,通过闭环的方式有效解算位置信号,具有优良的滤波精度;基于自适应位置观测器的位置观测算法,适时调整观测带宽,对估计电磁转矩进行鲁棒设计,引入角速度误差作为鲁棒控制输入,能在负载动态变化过程中,实时调节输入的总扰动,提高估计负载转矩的动态性能;以带宽分配作为媒介,将基于自适应位置误差解调器的电流解调算法和位置观测器算法级联,自适应调节带宽分配,能够兼顾电流解调算法的精度和位置观测器的抗扰性能,有利于电机驱动系统动稳态性能的提升。

    一种基于混合永磁同步电机的分层多目标优化设计方法

    公开(公告)号:CN113472261B

    公开(公告)日:2022-11-18

    申请号:CN202110633241.X

    申请日:2021-06-07

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明涉及一种基于混合永磁同步电机的分层多目标优化设计方法,该优化设计方法包括:(1)分析两种永磁磁源的相对位置与磁路、磁势磁导和磁链之间的关系;(2)确定永磁体最佳偏置角度,重新规划d轴磁路,实现局部拓扑结构优化;(3)确定优化目标和设计变量及其范围,并建立优化模型;(4)根据所优化目标的约束条件确定设计变量最优解。本发明主要针对混合永磁电机,两种永磁体的长、宽等关键因素影响电机性能,实际上两者的相对位置也影响电机性能。通过对电机的两种永磁源的相对位置进行局部拓扑优化,再在此基础之上进行多目标优化,电机的转矩密度和抗退磁等性能得到显著提升,适合应用到多永磁源的混合永磁同步电机优化设计中。

    基于谐波群的磁场调制永磁电机磁场耦合分析及调制方法

    公开(公告)号:CN115048781A

    公开(公告)日:2022-09-13

    申请号:CN202210619988.4

    申请日:2022-06-02

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: G06F30/20

    摘要: 本发明公开电机设计领域中一种基于谐波群的磁场调制永磁电机磁场耦合分析及调制方法,根据永磁励磁源为外表贴永磁体和中间永磁体、电枢磁源为外电枢绕组,获得电机的外气隙磁场的基准磁密分量,根据永磁励磁源为内表贴永磁体和中间永磁体、电枢磁源为内电枢绕组获得外气隙磁场的耦合磁密分量,由气隙磁密依次计算出耦合效应比、谐波特性因子以及谐波耦合效率,根据谐波耦合效率判断出正、负耦合谐波,由正、负耦合谐波分别建立相应的正、负耦合谐波群并计算出正、负耦合效率,由正、负耦合效率分析出电机磁场耦合是否符合要求;本发明实现对耦合谐波正向效应的有效利用,通过改善气隙磁密谐波耦合特性实现电机转矩能力的提升。

    一种基于谐波注入的低转矩脉动永磁无刷电机设计方法

    公开(公告)号:CN113659899A

    公开(公告)日:2021-11-16

    申请号:CN202110824866.4

    申请日:2021-07-21

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开了一种基于谐波注入的低转矩脉动永磁无刷电机设计方法,(1)分析永磁无刷电机的永磁体磁动势组成,通过输出转矩和转矩脉动的产生机理验证永磁体磁动势谐波的初始相位角和转矩性能有关(2)根据永磁体磁动势相位角对转矩性能的影响,提出了考虑谐波注入相位角的永磁体磁动势公式,并根据不同相位角对转子形状的影响原理完成谐波注入后永磁无刷电机的转子建模(3)根据不同次谐波对转矩和转矩脉动的敏感度分析,选取注入谐波次数(4)通过参数化扫描对其不同次谐波初始相位角进行优化,确定各注入谐波的最佳初始相位角,实现输出转矩基本不变的情况下转矩脉动最优,完成低转矩脉动永磁无刷电机设计。

    一种基于混合永磁同步电机的分层多目标优化设计方法

    公开(公告)号:CN113472261A

    公开(公告)日:2021-10-01

    申请号:CN202110633241.X

    申请日:2021-06-07

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明涉及一种基于混合永磁同步电机的分层多目标优化设计方法,该优化设计方法包括:(1)分析两种永磁磁源的相对位置与磁路、磁势磁导和磁链之间的关系;(2)确定永磁体最佳偏置角度,重新规划d轴磁路,实现局部拓扑结构优化;(3)确定优化目标和设计变量及其范围,并建立优化模型;(4)根据所优化目标的约束条件确定设计变量最优解。本发明主要针对混合永磁电机,两种永磁体的长、宽等关键因素影响电机性能,实际上两者的相对位置也影响电机性能。通过对电机的两种永磁源的相对位置进行局部拓扑优化,再在此基础之上进行多目标优化,电机的转矩密度和抗退磁等性能得到显著提升,适合应用到多永磁源的混合永磁同步电机优化设计中。

    一种适用于电动拖拉机的双定子磁场调制永磁电机

    公开(公告)号:CN109768683A

    公开(公告)日:2019-05-17

    申请号:CN201811621472.3

    申请日:2018-12-28

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: H02K16/04 H02K1/27

    摘要: 本发明公开一种适用于电动拖拉机的双定子磁场调制永磁电机,在中间转子内部中沿圆周方向均匀地固定嵌有多组永磁体模块,每组永磁体模块均由两个永磁体按V型方式布置并且相互不接触,相邻两组永磁体模块中的型开口一个沿径向朝内,另一个沿径向朝外;每个永磁体内侧与外侧均设有空气磁障;中间转子的外圈上沿圆周方向开有多个外梯形槽、内圈上沿圆周方向开有多个内梯形槽,外梯形槽位于V型开口径向朝外的外侧,内梯形槽位于V型开口径向朝内的两个永磁体的内侧;基于磁场调制原理,通过V型永磁体拓扑结构、空气磁障和中间转子内外梯形槽的相互配合,改变电动拖拉机用电机磁场能量分布,增大气隙磁场有效谐波含量,提高输出转矩与功率因数。

    一种四相双绕组游标电机

    公开(公告)号:CN109104014A

    公开(公告)日:2018-12-28

    申请号:CN201811108715.3

    申请日:2018-09-21

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开了一种四相双绕组游标电机,包括同轴心排列的V型永磁转子1、气隙13和裂槽定子6,转子1与定子6之间设置气隙13。所述转子1中两块永磁体2组成一对极,成V型放置,一边闭合,另一边两脚分别置于不同转子假槽上。转子假槽4数与永磁体2块数一致。所述定子6包括与转子1同轴心的定子扼14、若干凸出于定子扼外周的爪状定子齿10,相邻定子齿之内设有定子齿内槽12,爪状齿之间设有定子齿外槽11,定子6还包括嵌入定子齿内槽内的四相调制电枢绕组7和嵌入定子齿外槽内的四相常规电枢绕组5。本发明可以降低电机的定位力矩与转矩脉动,同时可以减少内部漏磁,提高了永磁体利用率,使得电机的功率密度和转矩密度提高。

    一种少稀土齿轭互补的双凸极磁通可控电机

    公开(公告)号:CN106100272B

    公开(公告)日:2018-06-01

    申请号:CN201610438709.9

    申请日:2016-06-20

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开一种电机领域中的少稀土齿轭互补的双凸极磁通可控电机,转子铁芯内部中心同轴装有定子,定子铁芯由外层定子和内层定子组成,外层定子由沿圆周方向均匀布置的多个外层定子单元组成,每个外层定子单元都由左侧齿、中间齿和右侧齿这3个外层定子齿和一个外层定子轭组成;每个中间齿的外圈表面都固定表贴一块径向充磁的钕铁硼永磁体,每个内层定子齿和外层定子轭之间都固定镶嵌一块径向充磁的铝镍钴永磁体;连接于同一个外层定子单元上的铝镍钴永磁体和钕铁硼永磁体的充磁方向相反;外层定子齿上绕有电枢绕组,内层定子齿上绕有调磁脉冲绕组;减小了稀土永磁的用量,既可以控制磁通大小,又可以减小励磁绕组的铜耗。