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公开(公告)号：CN116961520A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202310916959.9
申请日：2023-07-25
Applicant: 江苏大学
IPC: H02P29/028 , H02P25/022 , H02P27/06 , H02P21/18 , H02P21/20 , H02P21/14
Abstract: 本发明公开一种五相永磁同步电机任意一相开路故障免诊断容错直接转矩控制方法，该方法首先在五相PMSM正常情况下以抑制三次谐波电流为零的原则构建虚拟电压矢量。然后，分析五相永磁电机任意一相开路故障下PMSM接收到的基电压矢量和虚拟电压矢量与电压源逆变器馈送的基电压矢量和虚拟电压矢量的区别。最后，根据任意一相开路故障状态下的虚拟电压矢量在基波空间重新划分定子磁链扇区，并制作基于虚拟电压矢量的容错开关表，实现电机在正常情况下和任意一相开路故障后无需故障诊断即可使用同一套开关表的容错直接转矩控制。采用本发明不但可以有效避免开路故障下的故障相的诊断和故障前后控制系统的重构，能有效抑制故障导致的转矩脉动。
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公开(公告)号：CN115622466B
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202211637583.X
申请日：2022-12-20
Applicant: 江苏大学
IPC: H02P21/14 , H02P21/20 , H02P27/08 , H02P29/028
Abstract: 本发明公开了一种多运行模式双五相永磁电机单相开路容错控制方法，包括如下步骤：根据前后反电势不变原则的降阶解耦矩阵，推导出双五相电机在外定子五相绕组发生单相开路故障下的转矩方程；根据容错转矩模型和外定子故障下增加的容错电流和外定子相电流故障前后幅值不变为原则，推导在两种运行模式下的辅驱内定子绕组注入相应的补偿电流及转矩公式。确定运行模式来补偿外定子绕组因故障缺失的转矩。本发明实现了多运行模式双五相永磁电机在容错下运行，并解决了在故障前后负载不变下，维持故障定子剩余相电流的幅值不变，电机不仅容错状态下运行时间增长，而且提高系统安全性和降低因故障带来的损耗。
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公开(公告)号：CN115622466A
公开(公告)日：2023-01-17
申请号：CN202211637583.X
申请日：2022-12-20
Applicant: 江苏大学
IPC: H02P21/14 , H02P21/20 , H02P27/08 , H02P29/028
Abstract: 本发明公开了一种多运行模式双五相永磁电机单相开路容错控制方法，包括如下步骤：根据前后反电势不变原则的降阶解耦矩阵，推导出双五相电机在外定子五相绕组发生单相开路故障下的转矩方程；根据容错转矩模型和外定子故障下增加的容错电流和外定子相电流故障前后幅值不变为原则，推导在两种运行模式下的辅驱内定子绕组注入相应的补偿电流及转矩公式。确定运行模式来补偿外定子绕组因故障缺失的转矩。本发明实现了多运行模式双五相永磁电机在容错下运行，并解决了在故障前后负载不变下，维持故障定子剩余相电流的幅值不变，电机不仅容错状态下运行时间增长，而且提高系统安全性和降低因故障带来的损耗。
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公开(公告)号：CN113489282B
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202110671361.9
申请日：2021-06-17
Applicant: 江苏大学
IPC: H02K41/03 , H02K1/14 , H02K1/2793 , H02K3/28 , H02K3/04 , H02P21/30 , H02P21/22 , H02P21/05 , H02P21/00 , H02P21/04 , H02P25/022 , H02P27/12
Abstract: 本发明公开了一种转向悬架一体化五相永磁容错作动器及其两相开路容错直接转矩控制方法，包括建立直线和旋转双自由度单气隙作动器模型；首先，在两相开路故障下推导出将两相静止坐标系上的变量变换到αβ坐标系上的容错变换矩阵；在αβ坐标系上基于改进积分器设计定子磁链和转矩观测器，并将其变换到基于定子磁链定向的坐标系上；其次，将定子磁链幅值和转矩指令分别与观测出的定子磁链和转矩作差，并经PI控制器获得电压指令；然后，采用容错变换矩阵该电压指令经变换到自然坐标系并送电压源逆变器控制作动器高性能运行。本发明不但实现了车辆转向和悬架的一体化集成驱动，提高了其动态性能，而且更为关键的是增强了转向悬架系统的可靠性。
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公开(公告)号：CN114204854A
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202210011715.1
申请日：2022-01-06
Applicant: 江苏大学
IPC: H02P6/10 , H02P6/34 , H02P21/18 , H02P25/024
Abstract: 本发明公开了一种基于转子磁链观测器的五相永磁同步电机开路容错无位置控制方法。首先，该策略在容错模型基础上，构建基于指数趋近律的滑模观测器以获取反电势信号。其次，为抑制所观测反电势中直流偏置、低频和高频谐波对转子位置观测精度的影响，设计一种改进型二阶广义积分器，并将其和滑模观测器级联构成转子磁链观测器。再次，采用锁相环技术从转子磁链中提取转子位置信息。最后，将该转子磁链观测器和容错控制策略相结合。该策略有效地抑制了观测反电势中的直流偏置、低频和高频扰动，提高了五相永磁同步电机在开路故障下的转子位置估计精度，实现了电机开路故障下的无位置高性能运行。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113489282A
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN202110671361.9
申请日：2021-06-17
Applicant: 江苏大学
IPC: H02K41/03 , H02K1/14 , H02K1/27 , H02K3/28 , H02K3/04 , H02P21/30 , H02P21/22 , H02P21/05 , H02P21/00 , H02P21/04 , H02P25/022 , H02P27/12
Abstract: 本发明公开了一种转向悬架一体化五相永磁容错作动器及其两相开路容错直接转矩控制方法，包括建立直线和旋转双自由度单气隙作动器模型；首先，在两相开路故障下推导出将两相静止坐标系上的变量变换到αβ坐标系上的容错变换矩阵；在αβ坐标系上基于改进积分器设计定子磁链和转矩观测器，并将其变换到基于定子磁链定向的坐标系上；其次，将定子磁链幅值和转矩指令分别与观测出的定子磁链和转矩作差，并经PI控制器获得电压指令；然后，采用容错变换矩阵该电压指令经变换到自然坐标系并送电压源逆变器控制作动器高性能运行。本发明不但实现了车辆转向和悬架的一体化集成驱动，提高了其动态性能，而且更为关键的是增强了转向悬架系统的可靠性。
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公开(公告)号：CN110518859A
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201910749002.3
申请日：2019-08-14
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开了一种基于扰动观测器的五相永磁电机短路容错直接转矩控制方法。在五相永磁电机直接转矩控制策略基础上，首先设计该电机一相开路故障情况下的容错直接转矩控制算法；然后在定子磁场定向坐标系上，建立五相永磁电机的二阶数学模型，设计扰动观测器，观测该电机短路故障和未建模部分导致的转矩脉动；最后将观测出来的扰动信号前馈到转矩给定值中，进而根据开路容错情况下的开关组号表、电压矢量开关表实现该电机相短路故障情况下的高性能运行。该方法有效地抑制了由短路故障导致的转矩脉动以及系统未建模部分导致的转矩脉动。进而电机驱动系统在相短路故障情况下能够平稳运行并具有很强的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN106208871B
公开(公告)日：2018-12-14
申请号：CN201610591974.0
申请日：2016-07-26
Applicant: 江苏大学
IPC: H02P21/14 , H02P21/22 , H02P25/064
Abstract: 本发明公开了一种五相永磁体内嵌式容错直线电机不相邻两相短路容错矢量控制方法。先根据这两相开路故障前后磁动势不变以及非故障相电流和为零的原则，以相邻两相电流幅值相等为约束条件，推导出推广克拉克变换矩阵；采用该矩阵的转置估算出反电势；采用内模控制器、一阶惯性前馈电压补偿器、反电势观测器将该类电机在故障状态下的非线性强耦合系统变换为一阶惯性系统。根据非故障相短路补偿电流和两短路故障相电流的合成磁动势为零的原则求出短路补偿电压；将该电压和矢量控制器输出电压叠加。本发明不但抑制了电机不相邻两相短路故障导致的电机推力波动，且更为关键的是其动态性能、稳态性能和正常状态下一致，电压源逆变器开关频率恒定。
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公开(公告)号：CN106130214B
公开(公告)日：2018-10-09
申请号：CN201610590925.5
申请日：2016-07-26
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开了一种电磁悬架容错永磁游标圆筒电机，包括内侧定子、外侧定子以及内侧定子和外侧定子中间的长动子，内侧定子、外侧定子长度相等且小于长动子长度；所述内侧定子和外侧定子一侧通过E型非导磁材料管连接成一个整体，E型非导磁材料管与车厢直接固连，悬架弹簧安装在电机长动子与E型非导磁材料管之间，长动子另一侧直接与车架、轮胎相接；所述E型非导磁材料管的中间开口方向即为长动子的运动方向；本发明实现了电枢和永磁体的相互分离，既能大大提高电机的空间使用率，降低电机推力波动，同时还可以降低永磁体使用量和电枢的长度，更重要的是减轻了电机散热压力，极大减轻了电磁悬架系统的簧下质量，提高了电磁悬架系统的动态性能。
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公开(公告)号：CN106067720B
公开(公告)日：2018-08-21
申请号：CN201610530912.9
申请日：2016-07-06
Applicant: 江苏大学
IPC: H02K41/03
Abstract: 本发明公开了一种低损耗半闭口槽型容错永磁圆筒直线电机及其加工方法，包括初级和次级，初级长度小于次级长度，初级和次级之间具有气隙；所述初级由轭部和齿构成，其中齿上有电枢齿、容错齿，齿的端部为极靴，线圈绕组设置在齿槽内；电枢齿和容错齿数目相同且交错间隔排列，初级由初级定子铁芯组成，初级定子铁芯由硅钢片和电工纯铁制成；所述次级包括永磁体和次级铁芯，永磁体内嵌在次级铁芯中，所述次级铁芯由硅钢片轴向叠加而成，每片硅钢片叠片又分成若干片扇形形状的叠片；次级硅钢片的内径小于次级永磁体的内径。本发明便于加工制作，降低电机设计加工成本，同时还可以在保证原永磁体内嵌式圆筒直线电机性能的基础上提高电机的效率。
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