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公开(公告)号：CN113054767B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202110248415.0
申请日：2021-03-05
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种定子永磁型动子铁芯分块式直线振荡电机及单元组，属于直线振荡电机领域，电机包括：分块式动子铁芯，包括多个彼此分立的动子铁芯；定子铁芯，包括对称分布在分块式动子铁芯运动平面两侧的两部分，每部分均包括定子齿和定子轭部；永磁体，表贴于定子铁芯中位于端部的定子齿的表面；电枢绕组，包括两组分别缠绕在定子铁芯中位于中间的两个定子齿上的线圈；当电枢绕组中通入正弦交流电时，在分块式动子铁芯中产生类正弦电磁推力，推动其做往复直线振荡运动。分块式动子铁芯降低动子质量，提高系统谐振频率和功率密度，永磁体表贴于定子端齿，可避免装设永磁体护套，缩小机械气隙以增强定子与动子之间的耦合，且有利于永磁体散热。
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公开(公告)号：CN111769770B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202010055671.3
申请日：2020-01-17
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P21/14 , H02P21/22 , H02P21/18 , H02P25/062 , H02P27/06
Abstract: 本发明公开了一种直线感应电机多步长有限集模型预测控制方法，属于直线感应电机控制技术领域。方法具体为：采集直线感应电机在三相坐标系下的初级相电流；依据电流值迭代求解多步长的参考电压矢量序列；在每一个预测步长内，只保留两个与参考电压矢量最近的两个非零电压矢量及一个零电压矢量；最后通过在线动态和成本函数值做比较，将较大成本函数值的电压矢量序列进一步排除掉。本发明将多步长有限集模型预测控制方法运用到直线感应电机，提高直线感应电机的运行性能，尤其是在低开关频率的应用场合。并对该控制方法进行了简化，减小该方法执行所需的硬件成本，使得该方法能够在实际系统当中得到应用。
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公开(公告)号：CN111697892B
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202010591189.1
申请日：2020-06-24
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种短初级直线电机绕组磁动势分析方法，属于直线电机技术领域，与传统分析方法相比，本发明考虑了初级铁芯端部的影响，用卡特系数修正等效电磁气隙长度，并求出初级铁芯两侧的比磁导，再基于初级铁芯结构得到两侧的磁导，然后利用磁通连续性原理建立等式，从而得到载流导体气隙磁动势模型；根据旋转电机槽磁动势矢量星形图绘制短初级直线电机槽磁动势矢量星形图；然后基于绕组排布并通过矢量合成得到三相绕组的各空间谐波磁动势的幅值和相位；最后利用载流导体磁动势的平均分量分布特征，得到直线电机三相绕组产生的脉振磁动势。如此，本发明提供的分析方法能够更全面、准确地计算短初级直线电机绕组磁动势。
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公开(公告)号：CN113411012A
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110693149.2
申请日：2021-06-22
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种绕线转子或同心笼转子无刷双馈电机等效电路建模方法，属于感应电机技术领域。本发明考虑了转子初始位置对无刷双馈电机中功率绕组与控制绕组之间间接耦合的影响，将转子的初始位置体现在等效电路的受控电压源(受控电流源)上，所得等效电路可以更清楚地分析电磁转矩、功率因数、效率等性能随转子初始位置的变化，并且等效电路中各参数物理含义更加清晰明了。本发明将转子绕组分别折算到功率绕组和控制绕组，避免了控制绕组侧有功功率无穷大的问题，适用于控制绕组通直流电的工况。
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公开(公告)号：CN111585488B
公开(公告)日：2021-08-20
申请号：CN202010423332.6
申请日：2020-05-18
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种永磁电机无速度传感器控制方法及系统，基于永磁同步电机数学模型得到参考模型和可调模型后，基于参考模型与可调模型进一步构建误差系统；基于波波夫超稳定性理论和误差系统，结合电机运动方程得到转速和负载转矩自适应律表达式；通过在转速误差比例控制中引入负载转矩的前馈补偿，构建速度控制器；在电机运行状态下，基于实际电流和观测电流，采用转速和负载转矩自适应律表达式同时观测转速和负载转矩，并通过调节速度控制器参数，实现电机的无速度传感器控制。本发明可以同时观测转速和负载转矩，并通过引入负载转矩前馈控制方法，可以实现负载转矩的扰动抑制和速度控制器在单参数下的转速无静差控制，系统控制性能较好。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112436766A
公开(公告)日：2021-03-02
申请号：CN202011395610.8
申请日：2020-12-03
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供了一种无刷双馈发电机抗负载扰动控制装置及方法，属于无刷双馈感应发电机控制领域，控制装置包括机侧变流器控制模块，机侧变流器控制模块与无刷双馈发电机的绕组连接；用于基于功率绕组电压的幅值和频率值的控制以及控制绕组电流的d轴和q轴分量的前馈补偿，获取控制机侧变流器的PWM脉冲调制信号。控制装置还包括网侧变流器控制模块；网侧变流器控制模块与无刷双馈发电机的功率绕组连接；用于控制直流母线电压值的大小、并控制网侧电流器的交流侧电流对负载的无功电流进行补偿。本发明提高了负载扰动时的功率绕组电压抗扰能力。同时避免了因功率绕组无功电流导致的功率绕组电压跌落以及损耗增加的问题。
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公开(公告)号：CN112152525A
公开(公告)日：2020-12-29
申请号：CN202011066401.9
申请日：2020-09-30
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种无刷双馈感应发电机不平衡电压补偿装置及方法，属于无刷双馈感应发电机控制技术领域，包括PW电压控制器、CW变换角生成器、PW电压幅值计算器、PW无功功率补偿器以及CW电流调节器；其中，PW无功功率补偿器包括PW电流变换器、乘法器、高通滤波器和谐振控制器；乘法器根据PW电流d轴分量的当前反馈值ipd(n)和PW电压q轴分量的当前反馈值upq(n)，计算无刷双馈感应发电机总无功功率的当前计算值Qp(n)；高通滤波器从Qp(n)中获取PW二倍频无功功率当前计算值 谐振控制器根据计算CW电压q轴补偿量 本发明中的PW无功功率补偿器输出CW电压q轴补偿量 用以消除PW二倍频无功功率，从而保证PW电压的频率和幅值恒定。
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公开(公告)号：CN109347385B
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN201811075140.X
申请日：2018-09-14
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P21/00 , H02P25/022
Abstract: 本发明公开了一种基于模型参考自适应的永磁同步电机无速度传感器控制算法自适应率参数整定方法，该方法是通过将模型参考自适应模型及其稳定性条件进行线性化得到系统的开环传递函数，并结合古尔丹法计算出开环系统的截止频率以及相位。然后结合自动控制理论给出开环系统稳定的条件，并在截止频率以及相位裕度不满足相关条件时给出了自适应参数的调整方法。采用本发明可以很好地实现基于模型参考自适应的永磁同步电机无速度传感器控制算法自适应率参数地整定。
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公开(公告)号：CN111585488A
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN202010423332.6
申请日：2020-05-18
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种永磁电机无速度传感器控制方法及系统，基于永磁同步电机数学模型得到参考模型和可调模型后，基于参考模型与可调模型进一步构建误差系统；基于波波夫超稳定性理论和误差系统，结合电机运动方程得到转速和负载转矩自适应律表达式；通过在转速误差比例控制中引入负载转矩的前馈补偿，构建速度控制器；在电机运行状态下，基于实际电流和观测电流，采用转速和负载转矩自适应律表达式同时观测转速和负载转矩，并通过调节速度控制器参数，实现电机的无速度传感器控制。本发明可以同时观测转速和负载转矩，并通过引入负载转矩前馈控制方法，可以实现负载转矩的扰动抑制和速度控制器在单参数下的转速无静差控制，系统控制性能较好。
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公开(公告)号：CN111564995A
公开(公告)日：2020-08-21
申请号：CN202010450210.6
申请日：2020-05-25
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于自适应全阶位移观测器的直线振荡电机控制方法,属于直线振荡电机频率控制和无位置传感器控制领域。包括构建全阶位移观测器；将系统等效弹簧弹性系数和等效阻尼系数作为待辨识参数，将全阶位移观测器作为可调模型，将电机本体作为参考模型；根据可调模型和参考模型误差构建误差状态方程；利用波波夫超稳定性理论，得到使误差状态方程收敛的运行上限截止频率和可调参数自适应率；使电机低于上限截止频率运行，将运行过程中测量得到的电机电流和电压信号输入全阶位移观测器，实现频率跟踪和位移控制。本发明方法可快速准确地同时实现直线振荡电机的谐振频率跟踪控制和无位置传感器控制。
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