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公开(公告)号：CN113178967B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202110485183.0
申请日：2021-04-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02K1/2753 , H02K1/276 , H02K1/278 , H02K1/28 , H02K29/03
Abstract: 大功率高速永磁同步电机转子，属于电机技术领域。本发明的目的是为了解决现有大功率高速永磁同步电机存在的弱磁控制磁场调节范围小、转子永磁体固定防护困难、对永磁体施加的预应力调节难度大、转子涡流损耗大温升高的问题。本申请设计的转子结构，使得永磁体的安装固定、防护容易，并可利用护板或弓形板安装时的径向形变来调整作用于永磁体上的预应力；利用转子铁心齿与永磁体嵌放通槽周向相间结构，增大直轴电感以及弱磁控制磁场调节范围，减小转子涡流损耗，抑制转子温升，提高电机可靠性；端板还可作为转子阻尼系统的导电端环以及转子不平衡时的去重部件。它为大功率高速永磁同步电机的转子结构。
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公开(公告)号：CN115765545A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211456793.9
申请日：2022-11-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 多重绕组起动发电机系统，解决了现有起动发电机系统的起动性能和发电性能不能同时达到最优的问题，属于电机领域。本发明包括永磁同步起动发电机、多相功率变换器、多相整流器和控制器；永磁同步起动发电机中定子绕组包括1套n相起动/磁场控制绕组和i套m相发电绕组，转子采用内嵌永磁体结构；起动时，控制器控制多相功率变换器输出交流电流给起动/磁场控制绕组，使输出电流的直轴分量Id≥0，驱动转子逐渐升高转速。发电时，发动机拖动转子旋转，控制器根据多相整流器获取发电绕组输出电压反馈，在发动机低速区，控制多相功率变换器，使Id＞0，在发动机高速区，使Id＜0。本发明可使起动性能和发电性能同时达到最优。
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公开(公告)号：CN111934508B
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN202010800458.0
申请日：2020-08-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02K16/02 , H02K3/28 , H02K3/14 , H02K1/20 , H02K3/24 , H02K3/47 , H02K3/50 , H02K3/42 , H02K21/02
Abstract: 一种径向磁场无铁心永磁同步电机，属于电机技术领域。本发明针对现有径向磁场无铁心永磁同步电机线圈导体之间会产生环流增大绕组铜耗的问题。它的定子径向内侧为内转子，外侧为外转子，定子与内转子和外转子之间分别形成气隙；定子包括绕组基板和多相电枢绕组，绕组基板为圆筒形，构成电枢绕组的线圈为跑道形；每个线圈套接在绕组基板的侧壁上，使线圈的两个有效边位于绕组基板径向两侧；各相线圈沿圆周方向依次排列在绕组基板上；外转子包括外转子铁心和外转子永磁体；外转子永磁体沿圆周方向N、S极依次交替排列固定在外转子铁心的径向内侧；内转子包括内转子铁心。本发明电枢机械强度高、转矩密度高、转矩波动低、永磁体涡流损耗少。
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公开(公告)号：CN113328594A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110592171.8
申请日：2021-05-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02K16/00 , H02K16/04 , H02K16/02 , H02K7/02 , H02K3/28 , H02K1/16 , H02K3/50 , H02P9/30 , H02J3/38
Abstract: 交流磁场控制多相飞轮脉冲发电机系统，属于电机领域，本发明为解决解决现有飞轮脉冲发电机组存在的问题。本发明包括多相永磁同步电机、一号m相交流斩波单元、一号m相电抗器组和n相功率变换器，m≥3，n≥3，多相永磁同步电机包括定子和转子，转子带动惯性飞轮同轴旋转；定子包括定子铁心和定子绕组，定子绕组包括电动绕组、磁场控制绕组和发电绕组；磁场控制绕组为m相交流绕组，其引出线与一号m相交流斩波单元的交流输入端相连；一号m相电抗器组星型联结，其各相引出线与一号m相交流斩波单元的交流输入端相连；电动绕组为n相交流绕组，其引出线与n相功率变换器的输出端相连；发电绕组为j相交流绕组，j≥3。
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公开(公告)号：CN113315137A
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202110594068.7
申请日：2021-05-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 三相混合励磁同步调相机系统，属于电机领域，本发明为解决采用电励磁的传统同步调相机存在的问题。本发明包括三相混合励磁同步电机、m相补偿电容器组、两组m相交流斩波单元、两组m相电抗器组；电机的定子绕组包括三相的电枢绕组和m相的磁场控制绕组；磁场控制绕组与一号m相交流斩波单元的交流输入端相连；二号m相交流斩波单元与磁场控制绕组连接线路上串联m相补偿电容器组；两组m相电抗器组分别与两组m相交流斩波单元输入端连接，转子为内嵌永磁体结构；当需要增加该调相机系统输出感性无功功率时，通过增大二号m相交流斩波单元的占空比来实现；当需要增加该调相机输出容性无功功率时，通过增大一号m相交流斩波单元的占空比来实现。
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公开(公告)号：CN113178967A
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202110485183.0
申请日：2021-04-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 大功率高速永磁同步电机转子，属于电机技术领域。本发明的目的是为了解决现有大功率高速永磁同步电机存在的弱磁控制磁场调节范围小、转子永磁体固定防护困难、对永磁体施加的预应力调节难度大、转子涡流损耗大温升高的问题。本申请设计的转子结构，使得永磁体的安装固定、防护容易，并可利用护板或弓形板安装时的径向形变来调整作用于永磁体上的预应力；利用转子铁心齿与永磁体嵌放通槽周向相间结构，增大直轴电感以及弱磁控制磁场调节范围，减小转子涡流损耗，抑制转子温升，提高电机可靠性；端板还可作为转子阻尼系统的导电端环以及转子不平衡时的去重部件。它为大功率高速永磁同步电机的转子结构。
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公开(公告)号：CN111953163A
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN202010804401.8
申请日：2020-08-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02K16/00 , H02K16/04 , H02K16/02 , H02K3/28 , H02K1/14 , H02K3/50 , H02K1/27 , H02P6/08 , H02P25/022 , H02P21/00 , H02P21/14 , H02P21/22
Abstract: 多相永磁同步电机系统及其磁场调节方法，属于电机领域。本发明解决现有多相永磁同步电机调速范围依赖于电机电磁结构，特别是依赖于转子结构，这种依赖于电机电磁结构的控制系统结构复杂、电流控制难度较大及系统功率因数低的问题。本发明同步电机包括定子和转子，定子包括定子铁心、磁场控制绕组和电枢绕组。电机调速系统包括多相永磁同步电机、直流输出功率变换器和电枢绕组功率变换器。调速系统的恒功率调速范围宽；系统结构与控制方法简单；系统的功率因数高、效率高；既可以应用于宽恒功率调速范围的电动机系统，又可以应用于宽恒电压输出范围的发电机系统。本发明主要应用在电动车辆驱动系统、电主轴系统以及变速发电等领域。
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公开(公告)号：CN111934508A
公开(公告)日：2020-11-13
申请号：CN202010800458.0
申请日：2020-08-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02K16/02 , H02K3/28 , H02K3/14 , H02K1/20 , H02K3/24 , H02K3/47 , H02K3/50 , H02K3/42 , H02K21/02
Abstract: 一种径向磁场无铁心永磁同步电机，属于电机技术领域。本发明针对现有径向磁场无铁心永磁同步电机线圈导体之间会产生环流增大绕组铜耗的问题。它的定子径向内侧为内转子，外侧为外转子，定子与内转子和外转子之间分别形成气隙；定子包括绕组基板和多相电枢绕组，绕组基板为圆筒形，构成电枢绕组的线圈为跑道形；每个线圈套接在绕组基板的侧壁上，使线圈的两个有效边位于绕组基板径向两侧；各相线圈沿圆周方向依次排列在绕组基板上；外转子包括外转子铁心和外转子永磁体；外转子永磁体沿圆周方向N、S极依次交替排列固定在外转子铁心的径向内侧；内转子包括内转子铁心。本发明电枢机械强度高、转矩密度高、转矩波动低、永磁体涡流损耗少。
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公开(公告)号：CN111900848A
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN202010800074.9
申请日：2020-08-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 三绕组轴向磁场多相飞轮脉冲发电机系统，属于电机领域，解决现有的飞轮脉冲发电机组轴系长、转速低，且脉冲发电机的转子上有励磁绕组，采用多级旋转整流器励磁，导致系统的可靠性低及利用飞轮脉冲发电机组实现的发电机系统的功率密度低、能量密度低、体积重量大的问题。发电机系统包括轴向磁场多相永磁同步电机、直流输出功率变换器、电动绕组功率变换器和多相整流器；同步电机的磁场控制绕组的引出线与直流输出功率变换器输出端相连；同步电机的电动绕组的引出线与电枢绕组功率变换器的输出端相连；同步电机的发电绕组的引出线与多相整流器的交流输入端相连。本发明在核聚变试验技术、等离子体和电磁发射技术等领域具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN110504789A
公开(公告)日：2019-11-26
申请号：CN201910894362.2
申请日：2019-09-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 模块化飞轮脉冲发电机系统，属于电机和电力电子技术领域，本发明为解决现有飞轮脉冲发电机组存在因机组轴系长、转速低导致的功率密度低、能量密度低、体积重量大问题；及可靠性低、成本高问题。本发明包括输入逆变器、轴向磁场结构多气隙内嵌永磁体转子同步电机、输出整流器和励磁电流调节单元；电动机状态：轴向磁场结构多气隙内嵌永磁体转子同步电机通过输入逆变器从电网吸取能量，将电能转换成机械能存储起来；发电机状态：轴向磁场结构多气隙内嵌永磁体转子同步电机将机械能转换成电能，并通过输出整流器向负载供电；励磁电流调节单元用于在发电机状态时对同步电机气隙磁场进行控制，以保证同步电机在负载及转速变化状态下输出电压保持恒定。
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