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公开(公告)号：CN114465543A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202210305740.0
申请日：2022-03-24
Applicant: 南通大学
IPC: H02P21/18 , H02P6/08 , H02P6/10 , H02P6/182 , H02P25/022
Abstract: 本发明公开一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，本发明控制方法将基于李雅普诺夫锁相环的自适应观测器模块应运于永磁同步电机调速系统中。首先将αβ坐标下的定子电流iα、iβ和定子电压uα、uβ输入到磁链滑模观测器中；观测到的磁链值送入基于李雅普诺夫函数转速自适应观测器模块进行转速和转子位置角估算，估计转速反馈至转速环，估算转子位置角应用于坐标变换模块。该控制方法采用正切型饱和函数作为磁链滑模观测器的滑模面控制函数，降低了系统的抖振现象，通过基于李雅普诺夫函数转速自适应观测模块获取转速及转子位置角，提高了无位置传感器控制系统的转速跟随性能和位置估计精度，改善了永磁同步电机无位置运行的动稳态性能。
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公开(公告)号：CN111726048B
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202010735817.9
申请日：2020-07-28
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于滑模观测器的永磁同步电机转子位置和速度估算方法，滑模观测器为基于边界层自调节反正弦饱和函数的滑模观测器，滑模观测器包括电流状态观测器、电流比较器、边界层自调节反正弦饱和函数模块、扩展卡尔曼滤波器和软件锁相环。本发明将现有滑模观测器中的符号函数替代为基于边界层自调节反正弦函数，同时采用扩展卡尔曼滤波器提取扩展反电动势，去除现有滑模观测器中的低通滤波器，并将提取扩展反电动势反馈至电流状态观测器进行幅值补偿。与现有滑模控制器相比，本发明提供的基于边界层自调节反正弦函数的滑模观测器可以有效抑制转矩脉动，提高系统稳态性能，改善转子位置和转速跟踪精确。
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公开(公告)号：CN110752728B
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN201910903675.X
申请日：2019-09-24
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种L型双层Halbach磁通切换永磁电机，包括同轴安装的第一转子、定子、第二转子、第一调磁环、第二调磁环。转子括转子轭以及在转子轭侧面沿圆周设置的若干永磁体单元，每个永磁体单元均由两块L型永磁体相对嵌合形成双层Halbach结构，其中一块L型永磁体径向充磁，另一块L型永磁体切向充磁。调磁环均包括沿圆周排列的若干Y型调磁齿以及分别由X型固定支架首尾相连形成的内圈固定环和外圈固定环，内圈固定环和外圈固定环用于固定所述Y型调磁齿。
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公开(公告)号：CN110676996B
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN201910920928.4
申请日：2019-09-26
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种双磁路调磁型轴向永磁电机，包括同轴安装的第一转子、第一调磁环、第一定子、内转子、第二定子、第二调磁环、第二转子。第一转子和第二转子均包括转子轭，以及在转子轭内侧面沿圆周设置的Halbach永磁阵列。双磁路分别为由外转子、调磁环、定子与内转子之间形成的磁场回路和由外转子、调磁环、定子之间形成的磁场回路，增强了调磁性能。本发明还增加了调磁齿，通过调磁齿调节双磁路。调磁齿的固定支架包括沿圆周内外双层设置，其结构轻盈且更加牢固，同时固定支架的加入使调磁环上的热量可以有更大的散热面积，更容易冷却。
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公开(公告)号：CN112505581A
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN202011304745.9
申请日：2020-11-19
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种双定子永磁同步电机匝间短路故障诊断方法，首先分别在定子1与定子2的α轴和β轴注入幅值相等、相位相同的高频电压信号，其次将定子1与定子2的α轴和β轴的电流信号通过两相旋转变换得到电流信的直流分量和相位角信息。然后，分别判断定子1和定子2是否出现匝间短路故障：如果定子1的故障指标则判断定子1正常，定子2同理。若定子1与定子2都没有出现匝间故障，则判断电机正常。若其中定子1或定子2的故障指标则判断相应定子出现匝间短路故障。最后，若定子1或定子2单独发生故障，通过各电流相分别做差得到相位差，判断具体故障相。
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公开(公告)号：CN111654223A
公开(公告)日：2020-09-11
申请号：CN202010635562.9
申请日：2020-07-03
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种混合励磁磁通切换电机无位置传感器复合控制方法，在零低速域采用PHFVI估算电机转子速度和位置信息，用来解决启动以及低速运行问题，实现了该电机启动及稳定运行，且系统启动速度快、转子位置估计误差小；在中高速运行时，相较于传统的定子电流MRAS算法，改进型MRAS算法改善了转子位置误差大、转矩脉动大和重载性能不足的问题；为了实现改进型MRAS和PHFVI之间的平滑切换，采用加权平均值复合控制，去实现两种方法在转子位置观测上的平滑过渡，且过渡过程响应时间快，转子速度和位置抖动小。
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公开(公告)号：CN111555483A
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN202010497587.7
申请日：2020-06-04
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种双层定子模块式调磁电机，包括双层定子单元、永磁体单元、不导磁固定块、转子和转轴。双层定子单元沿圆周设置，相邻双层定子单元的定子齿之间形成定子槽。定子槽被槽楔分隔成径向截面为扇形的上层槽和圆弧酒杯形的下层槽，该槽型不仅便于绕组缠绕，而且可减小外定子齿磁密、避免电机运行中此处过热问题。上层槽中缠绕电枢绕组，下层槽中缠绕励磁绕组，利用槽楔固定以及分隔上下层绕组，能够解决槽型复杂时下线困难，以及槽满率应用不高的问题。永磁体单元和不导磁固定块依次交替沿圆周布设在定子内表面。励磁绕组通入直流脉冲电流来改变铝镍钴永磁体的磁化状态，从而通过对永磁体单元充去磁实现电机气隙磁通的可调。
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公开(公告)号：CN110765649A
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201911093053.1
申请日：2019-11-11
Applicant: 南通大学
IPC: G06F30/20 , H02K15/03 , G06F111/06
Abstract: 本发明公开了一种轴向磁场磁通切换永磁电机多目标优化方法，以AFFSPM电机的涡流损耗与空载反电动势总谐波畸变率为优化目标，基于改进的布谷鸟算法对电机永磁体厚度及转子齿宽度进行优化，有效提高空载反电动势性能的同时，削弱了涡流损耗，从而有利于增大电机转矩、减小转矩脉动和提高电机效率。所提出的对Pareto最优解集进行后处理步骤有效解决了传统布谷鸟算法的不足，提高了求解效率与精度。
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公开(公告)号：CN108233651B
公开(公告)日：2019-11-05
申请号：CN201810168749.5
申请日：2018-02-28
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种H形铁芯混合励磁轴向磁通切换轮毂电机，包含定子、第一转子和第二转子，第一转子和第二转子转动设置在定子两侧，定子包含若干定子模块和不导磁隔离环，不导磁隔离环设置在相邻的定子模块端部之间，每个定子模块包含两个H形定子铁芯、永磁体、电枢绕组和励磁绕组，两个H形定子铁芯首尾设置并且端部留有间隙，永磁体固定设置在两个H形定子铁芯间隙之间，电枢绕组缠绕在两个H形定子铁芯相邻的一端端部和永磁体外侧，励磁绕组设置在两个电枢绕组之间，第一转子和第二转子均由转子轭和若干转子齿构成，若干转子齿沿转子轭周向等间距固定在转子轭内侧面上。本发明增强电机容错性，提高输出转矩及拓宽调速范围。
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公开(公告)号：CN110350835A
公开(公告)日：2019-10-18
申请号：CN201910688301.0
申请日：2019-07-29
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，本发明控制方法首先将基于二阶广义积分器锁相环的自适应滑模观测器模块接入到永磁同步电机调速系统上，对电机转速和转子位置角进行检测；将αβ坐标下的定子电流iα、iβ和由相电压求解及坐标变换模块输出的uα、uβ输入到基于二阶广义积分器锁相环的自适应滑模观测器模块；基于二阶广义积分器锁相环的自适应滑模观测器估算转速和转子位置角分别应用于电机转速反馈和dq/αβ坐标变换模块、αβ/dq坐标变换模块。该控制方法采用正弦型滑模面控制函数，将二阶广义积分器与软件锁相环结合以获取转子位置角，更好的发挥自适应滑模观测器的抗扰性和鲁棒性，提高中、低速时转子位置角估算的精度。
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