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公开(公告)号：CN116885919A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202310835045.X
申请日：2023-07-10
Applicant: 华北电力大学
Inventor： 刘明基
Abstract: 本发明公开了一种组合式永磁调速器，包括套筒式导体转子、鼠笼式导体转子和永磁转子三部分，套筒式导体转子和鼠笼式导体转子轴向并列装入同一机壳中构成组合式导体转子，永磁转子位于组合式导体转子内腔且同轴心布置，永磁转子和组合式导体转子之间可轴向大幅度串动以实现大范围调速。套筒式导体转子和鼠笼式导体转子的背铁均由非晶合金带材经叠压、线切割而成，套筒式导体转子的导体为铜套筒，鼠笼式导体转子的导体为异形铜导条和两端的铜端环焊接而成的导电鼠笼，异形铜导条的截面凸起部分高出鼠笼式导体转子的半闭口槽槽口0.1‑0.2mm；永磁转子采用Halbach阵列的磁极结构。本发明降低永磁调速器大范围调速时的铁耗以及因趋肤效应引起的额外铜损。
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公开(公告)号：CN102005875B
公开(公告)日：2013-06-05
申请号：CN201010538343.5
申请日：2010-11-08
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明涉及一种并列结构的无刷无附加气隙混合励磁同步发电机。它由永磁电机(18)和电励磁电机(19)两部分组成，同轴并列置于机壳(14)内，两部分磁路彼此独立，电枢绕组(5)放置在两部分定子铁心内。在电励磁定子铁心(13)中还放置一套三相或多相励磁绕组(10)，电励磁转子(11)为由圆形硅钢片叠压而成的光滑圆柱体。通过变频器改变励磁绕组(10)中电流的大小和相位来调节电枢绕组(5)中电励磁感应电动势大小和相位，达到改变总电动势及输出电压大小的目的。由于电励磁部分没有附加气隙，电励磁所需的磁动势少，磁场调节效率高。电励磁磁动势不会对永磁体造成不可逆退磁，并且采用无刷交流励磁，电机的可靠性高。
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公开(公告)号：CN102064643A
公开(公告)日：2011-05-18
申请号：CN201010538465.4
申请日：2010-11-08
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明涉及一种无电励磁转子的并列结构混合励磁同步发电机。它由永磁电机(17)和电励磁部分(18)组成，同轴并列置于机壳(13)内，两部分磁路彼此独立，电枢绕组(5)放置在两部分定子铁心内。在电励磁定子铁心(12)中还放置另外一套三相或多相励磁绕组(10)，电励磁定子(12)内圆有一导磁圆环(11)，为电励磁磁场和电枢磁场提供通路。通过变频器改变励磁绕组(10)中电流的大小和相位来调节电枢绕组(5)中电励磁电动势大小和相位，达到改变输出电压大小的目的。由于电励磁部分没有气隙，电励磁所需的磁动势少，磁场调节效率高。电励磁磁动势不会对永磁体造成不可逆退磁，且采用无刷交流励磁，电机的可靠性高。
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公开(公告)号：CN108199631A
公开(公告)日：2018-06-22
申请号：CN201810117373.5
申请日：2018-02-06
Applicant: 华北电力大学
IPC: H02P9/30 , H02P103/20
Abstract: 本发明涉及一种单相永磁同步发电机串电容运行控制装置及方法。所述装置包括两个正交绕组和负载，与其中一个所述正交绕组相连的电容器C1、C2、C3，与所述电容器C1、C2、C3对应相连的用于控制电容器接入电路的双向晶闸管T1、T2、T3；还包括电压—电流检测调理电路、A/D转换电路、单片机控制电路、晶闸管触发控制电路、过零检测电路、霍尔电压传感器、霍尔电流传感器、线性光耦合器、反相器。本发明所述一种单相永磁同步发电机串电容运行控制装置及方法的技术方案，能够克服单相电机因产生脉振磁动势而造成发电机震动以及电压波形畸变严重、两相电枢绕组通电时产生椭圆度差的磁动势造成发电机震动以及发电效率低下等缺陷。
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公开(公告)号：CN102005876B
公开(公告)日：2013-03-06
申请号：CN201010539186.X
申请日：2010-11-08
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明公开了属于同步电机交流发电技术领域的一种并列结构混合励磁同步发电机及其交流励磁控制系统。该发电机的永磁部分和电励磁部分在同一机壳内沿轴向并列安装，两部分的定子铁心彼此独立，但共用一套定子电枢绕组，永磁感应电动势和电励磁感应电动势在电枢绕组中进行叠加，永磁部分定子铁心和电励磁定子铁心具有相同的齿槽数，通过电枢绕组分布形式、励磁绕组分布形式、永磁转子磁极形状的设计以及励磁电流的控制以达到改善感应电动势波形的目的；通过矢量控制使交流励磁电流中只有直轴分量，可调节电枢绕组中电励磁感应电动势的大小和相位，从而调节发电机总输出电压的大小，使发电机输出电压稳定；实现宽转速、大负载范围内恒压输出。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102111051B
公开(公告)日：2012-11-21
申请号：CN201110046135.8
申请日：2011-02-25
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明公开了属于永磁电机技术领域的一种具有复合材料起动导条的自起动永磁电机。该永磁电机的转子为冲片式结构，永磁体在转子铁心内侧，N、S磁极交替布置，永磁转子采用U型、V型或混合型磁路的磁极结构，靠近转子铁心表面均匀分布复合材料鼠笼起动导条；复合材料鼠笼起动导条由黄铜和铜铁合金两种材料构成。黄铜位于转子槽底部和转子槽上部的中间部位，转子槽上部两侧部位为铜铁合金材料；或者转子槽的中间为黄铜而转子槽两侧为铜铁合金材料。各复合材料起动导条的两端在转子铁心外通过焊接的黄铜端环短路。通过调整黄铜与铜铁合金材料的结构尺寸，得到的永磁电机起动电流倍数小，抗退磁能力强，起动平稳，适合于长时间连续运行的工作场合。
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公开(公告)号：CN102185449A
公开(公告)日：2011-09-14
申请号：CN201110044038.5
申请日：2011-02-23
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明公开了属于电动机技术领域的一种转子磁极为三段圆弧结构的自起动永磁电机。它由定子和转子构成；所述转子中的永磁体采用内嵌式结构，N、S磁极交替布置；转子每个磁极表面由三段圆弧构成，其中，磁极中间段圆弧半径和转子外圆半径相同，以保证永磁电机的最小气隙，其圆心和定子内圆圆心相同，每个磁极两边圆弧半径小于转子外圆半径，并且两边圆弧的圆心比中间段圆弧圆心要靠近转子表面，形成不均匀气隙结构的永磁电机。通过调整磁极中间圆弧角度和两边圆弧圆心的偏心距使空载气隙磁场中谐波含量较小得到合理的磁极形状。本发明永磁电机的谐波磁场和谐波电流对电机效率和力矩波动的影响都明显改善，适合于长时间连续运行的工作场合。
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公开(公告)号：CN112953059B
公开(公告)日：2024-09-24
申请号：CN202110250036.5
申请日：2021-03-08
Applicant: 华北电力大学
IPC: H02K1/2792 , H02K1/28 , H02K1/16 , H02K21/22
Abstract: 本发明公开了一种非晶合金高速外转子永磁电机，电机包括永磁外转子、非晶合金内定子和气隙。外转子采用三段Halbach阵列+组合磁极结构，磁极中间磁钢的最大磁能积比两边对称的同类型磁钢大，磁钢的厚度、空间角度、充磁角和矫顽力均经过优化得到，以保证电机空载气隙磁密的谐波畸变率最小，从而抑制永磁电机的力矩波动。内定子铁心为铁基非晶合金带材经叠压、线切割而成，以降低高频铁损；定子槽楔截面为异形结构，槽楔轴向方向上为截面的凸起高出槽口0.1‑0.2mm以及与槽口平齐的部分交替出现，以保护非晶合金定子铁心免受电机装配或拆卸时永磁外转子的磕碰。本发明的外转子高速永磁电机适合于高效、高速、平稳运行的场合。
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公开(公告)号：CN102005879A
公开(公告)日：2011-04-06
申请号：CN201010538345.4
申请日：2010-11-08
Applicant: 华北电力大学
IPC: H02K16/04
Abstract: 本发明涉及一种电励磁部分双定子的无刷混合励磁同步发电机。它由永磁同步电机(17)和电励磁部分(18)组成，两部分磁路彼此独立，电枢绕组(5)放置在永磁部分定子铁心(9)和电励磁部分外定子铁心(12)中。电励磁部分有外定子铁心(12)和内定子铁心(11)，三相或多相励磁绕组(10)放置在内定子铁心(11)中。通过变频器改变励磁绕组(10)中电流的大小和相位来调节电枢绕组(5)中电励磁电动势大小和相位，达到改变总电动势及输出电压大小的目的。由于电励磁部分没有气隙，电励磁所需的磁动势少，磁场调节效率高。电励磁磁动势不会对永磁体造成不可逆退磁，且采用无刷交流励磁，电机的可靠性高。
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公开(公告)号：CN102005876A
公开(公告)日：2011-04-06
申请号：CN201010539186.X
申请日：2010-11-08
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明公开了属于同步电机交流发电技术领域的一种并列结构混合励磁同步发电机及其交流励磁控制系统。该发电机的永磁部分和电励磁部分在同一机壳内沿轴向并列安装，两部分的定子铁心彼此独立，但共用一套定子电枢绕组，永磁感应电动势和电励磁感应电动势在电枢绕组中进行叠加，永磁部分定子铁心和电励磁定子铁心具有相同的齿槽数，通过电枢绕组分布形式、励磁绕组分布形式、永磁转子磁极形状的设计以及励磁电流的控制以达到改善感应电动势波形的目的；通过矢量控制使交流励磁电流中只有直轴分量，可调节电枢绕组中电励磁感应电动势的大小和相位，从而调节发电机总输出电压的大小，使发电机输出电压稳定；实现宽转速、大负载范围内恒压输出。
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