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公开(公告)号：CN111581746A
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN202010391213.7
申请日：2020-05-11
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , G06F111/06
Abstract: 本发明公开一种三相圆筒开关磁阻直线发电机多目标优化方法，属于电机设计方法领域。相比于传统的单目标优化方法，多目标优化算法的特点是能够兼顾电机的多个优化目标，提高电机的综合性能。本发明的主要步骤包括：根据确定的待优化参数在不同取值下对应的优化目标的值得到优化决策矩阵；通过改进的熵值法计算得到优化目标对应的客观权重系数；计算考虑设计者主观侧重下的最优权重系数；利用田口算法计算不同参数组合下电机的综合性能指标值；选出综合性能最好的参数组合即为电机最终的结构参数组合。本发明提出的多目标优化算法以最少的寻优次数得到了最优的结果，具有耗时短，计算过程简单等优点，适用于所有开关磁阻直线电机的多目标优化。
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公开(公告)号：CN110176848A
公开(公告)日：2019-08-27
申请号：CN201910412131.3
申请日：2019-05-17
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开两种针对多相平板型开关磁阻直线电机的纵向端部效应补偿方法，开关磁阻直线电机中存在的纵向端部效应使得电机定子的中间绕组与端部绕组的电磁特性表现出明显差异，易导致电机相电流的不平衡，从而加剧电机的电磁力脉动。为了减轻电机纵向端部效应对电机性能带来的不良影响，本发明提出了两种补偿方法。一种方法是在电机端部定子磁极两边增加辅助磁极，这种方法可以消除各相绕组的磁链偏差。另一种方法是增加电机定子端部磁极的宽度，建立并分析电机等效磁路，能够得到使得电磁力脉动最小的最佳定子端部磁极宽度计算公式。本发明提出的补偿方法适用于多种相数的平板型开关磁阻直线电机，具有良好的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN108512392A
公开(公告)日：2018-09-07
申请号：CN201810357526.3
申请日：2018-04-20
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开一种具有模块化定子的新型圆筒型横向磁通开关磁阻直线电机，属于新型电机设计领域。本发明相比传统纵向磁通开关磁阻直线电机能够更好地形成有效磁路且出力脉动更小。本发明由U形模块化定子、定子绕组、定子垫片、垫片固定螺丝、动子铁磁环、动子轴组成。模块化定子与定子垫片在截面上依次相间放置，动子铁磁环套在动子轴上，动子环上的凸极扣在U形模块化定子的开口处；在圆周方向上两个相邻的定子绕组的绕向相反；纵向上的所有绕组绕向相同；所有绕组均串联以保证同时通电。本发明的电机磁通为横向磁通，定子部分为模块化定子，方便生产与组装；同时电机具有平均出力大、出力脉动小、结构简单、容易维修、可靠性高等优点。
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公开(公告)号：CN107809159A
公开(公告)日：2018-03-16
申请号：CN201710994389.X
申请日：2017-10-23
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H02K41/03
CPC classification number: H02K41/03 , H02K2213/03
Abstract: 本发明公开一种新型单相圆筒型横向磁通开关磁阻直线电机，属于新型电机设计领域。该电机由定子铁磁环、定子间隔环、定子绕组、动子齿环、动子轴组成；定子铁磁环与定子间隔环依次相间排列；在圆周方向上两个相邻的定子绕组的绕向相反；所有绕组均串联，电机组成了NSNSNS极的磁场；在圆周方向上有2n个齿，n为极对数，相邻的两个齿之间依次错开角度360°/2n。该电机解决了传统纵向磁通开关磁阻直线电机由于磁通路径与电机轴向平行而导致的涡流损耗问题与现有圆筒型横向开关磁阻电机不同定子极数下的平均电磁力最优问题。该电机磁通为横向磁通，涡流损耗小；同时电机具有平均出力大、结构简单、可靠性高等优点，具有重要的工程价值和广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN109617466B
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN201811328607.7
申请日：2018-11-09
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H02P6/34 , H02P25/08 , H02P25/098
Abstract: 本发明公开一种基于变形的函数Sigmoid插值方法的开关磁阻电机复杂电力电子系统的非线性建模方法。首先，利用二维有限元法得到开关磁阻直线电机的磁链值，分析了平均磁链密度梯度覆盖曲线，提出并分析了一种新的磁化曲线准线性模型；其次，对一台开关磁阻电机的六个关键曲线进行了测试，利用变形的函数Sigmoid对整个磁化曲线进行插值，并对几个关键相电流曲线进行采样，与此同时，考虑了互感作用，并给出了相应的相绕组模块。该方法提出了一种新的非线性建模方法，可用于开关磁阻电机的非线性建模，并考虑了互感的影响，因此大大提高了模型的精度，具有良好的工程应用价值，本方法提出的高精度非线性建模方法也对开关磁阻电机的进一步研究具有重要意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108512392B
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN201810357526.3
申请日：2018-04-20
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开一种具有模块化定子的新型圆筒型横向磁通开关磁阻直线电机，属于新型电机设计领域。本发明相比传统纵向磁通开关磁阻直线电机能够更好地形成有效磁路且出力脉动更小。本发明由U形模块化定子、定子绕组、定子垫片、垫片固定螺丝、动子铁磁环、动子轴组成。模块化定子与定子垫片在截面上依次相间放置，动子铁磁环套在动子轴上，动子环上的凸极扣在U形模块化定子的开口处；在圆周方向上两个相邻的定子绕组的绕向相反；纵向上的所有绕组绕向相同；所有绕组均串联以保证同时通电。本发明的电机磁通为横向磁通，定子部分为模块化定子，方便生产与组装；同时电机具有平均出力大、出力脉动小、结构简单、容易维修、可靠性高等优点。
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公开(公告)号：CN108448866A
公开(公告)日：2018-08-24
申请号：CN201810357555.X
申请日：2018-04-20
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H02K41/03
Abstract: 本发明公开一种新型三相圆筒型横向磁通开关磁阻直线电机，属于新型电机设计领域。本发明解决了现有圆筒型横向磁通开关磁阻电机存在的绕组放置问题与电磁利用率较低导致的单位质量平均出力较低的问题。本发明由定子铁磁环、定子间隔环、定子绕组、动子轴、动子铝管、动子扇形凸极组成。定子铁磁环与定子间隔环依次相间排列，动子扇形凸极分布于动子轴上；每一相所有绕组均串联以保证同时通电。在横向面上有12个定子凸极，6个动子凸极；相邻的两个动子凸极之间依次错开角度60°，每相位于对称位置的2个动子凸极位于同一横向截面。本发明电机具有便于组装、单位质量平均出力大、结构简单、容易维修、可靠性高等优点。
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公开(公告)号：CN110176848B
公开(公告)日：2021-03-02
申请号：CN201910412131.3
申请日：2019-05-17
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开两种针对多相平板型开关磁阻直线电机的纵向端部效应补偿方法，开关磁阻直线电机中存在的纵向端部效应使得电机定子的中间绕组与端部绕组的电磁特性表现出明显差异，易导致电机相电流的不平衡，从而加剧电机的电磁力脉动。为了减轻电机纵向端部效应对电机性能带来的不良影响，本发明提出了两种补偿方法。一种方法是在电机端部定子磁极两边增加辅助磁极，这种方法可以消除各相绕组的磁链偏差。另一种方法是增加电机定子端部磁极的宽度，建立并分析电机等效磁路，能够得到使得电磁力脉动最小的最佳定子端部磁极宽度计算公式。本发明提出的补偿方法适用于多种相数的平板型开关磁阻直线电机，具有良好的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN109768682A
公开(公告)日：2019-05-17
申请号：CN201811507908.6
申请日：2018-12-11
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H02K16/04
Abstract: 本发明公开一种新型圆筒型双定子开关磁阻直线电机，属于新型电机设计领域。本发明相比传统的圆筒型纵向磁通开关磁阻直线电机能够提高电机内部空间利用率，更加有效地形成磁路。本发明由环形外定子、柱形内定子、内外定子饼式绕组、内外定子间隔环、双凸极动子组成。内外定子与定子间隔环相间放置，双凸极动子处于内外定子之间，其内凸极与外凸极分别对应内外定子凸极，形成两套开关磁阻电机系统；圆周方向上内外定子绕组的绕向相反；纵向上的相邻定子绕组绕向亦相反；处于同一横截面的内外两定子绕组同时通电；整个电机系统共有6个绕组。本发明的电机定子部分有内外双定子模块，因此电机具有平均出力大、结构简单、容易维修、可靠性高等优点。
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公开(公告)号：CN109617466A
公开(公告)日：2019-04-12
申请号：CN201811328607.7
申请日：2018-11-09
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H02P6/34 , H02P25/08 , H02P25/098
Abstract: 本发明公开一种基于变形的函数Sigmoid插值方法的开关磁阻电机复杂电力电子系统的非线性建模方法。首先，利用二维有限元法得到开关磁阻直线电机的磁链值，分析了平均磁链密度梯度覆盖曲线，提出并分析了一种新的磁化曲线准线性模型；其次，对一台开关磁阻电机的六个关键曲线进行了测试，利用变形的函数Sigmoid对整个磁化曲线进行插值，并对几个关键相电流曲线进行采样，与此同时，考虑了互感作用，并给出了相应的相绕组模块。该方法提出了一种新的非线性建模方法，可用于开关磁阻电机的非线性建模，并考虑了互感的影响，因此大大提高了模型的精度，具有良好的工程应用价值，本方法提出的高精度非线性建模方法也对开关磁阻电机的进一步研究具有重要意义。
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