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公开(公告)号：CN113162314A
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202110366564.7
申请日：2021-04-06
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02K7/09
Abstract: 本发明公布了一种三自由度磁悬浮开关磁阻集成电机。所述电机的转矩定子与径向力定子、轴向力定子相互隔离，因此产生转矩的转矩磁路与产生悬浮力的偏置磁路、悬浮磁路也相互隔离；由于悬浮定子齿的极弧角等于一个转子周期角，径向悬浮磁路不产生转矩，而且轴向悬浮磁路与转矩磁路无交叠，也不产生转矩；另外，三相转矩磁路均为短磁路结构，相与相间相互隔离，容错性和可靠性高。本发明集旋转和三自由度悬浮功能于一体，且转矩和三个悬浮力在结构上自然解耦，轴向长度短，有利于减小电机体积和重量，铁心损耗小，临界转矩和功率密度高；偏置磁通可由永磁励磁、电励磁和混合励磁等三种方法产生，可根据需要选择，应用场合和工况适应性强。
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公开(公告)号：CN113162315B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202110366581.0
申请日：2021-04-06
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种四自由度磁悬浮开关磁阻电机及共励磁驱动方法。所述电机由两个磁轴承和两个两相开关磁阻电机构成；为实现低成本共励磁控制，将每个磁轴承四个绕组和开关磁阻电机四个绕组串联构成四个绕组，共八个绕组；两个电机转子相互错位45°，并构成一个四相电机，同时削除转矩死区；四相八个绕组独立控制，采用恒导通模式，两个磁轴承产生四个径向悬浮力，两个电机产生转矩。本发明电机及共励磁驱动方法有效减小了负转矩励磁相产生的负转矩，正转矩励磁相电流考虑负转矩相电流影响，以补偿负转矩，提高输出转矩平稳性，并减小转矩脉动；实现了电机和磁轴承的共同励磁，功率系统成本减小一半。
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公开(公告)号：CN113162314B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202110366564.7
申请日：2021-04-06
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02K7/09
Abstract: 本发明公布了一种三自由度磁悬浮开关磁阻集成电机。所述电机的转矩定子与径向力定子、轴向力定子相互隔离，因此产生转矩的转矩磁路与产生悬浮力的偏置磁路、悬浮磁路也相互隔离；由于悬浮定子齿的极弧角等于一个转子周期角，径向悬浮磁路不产生转矩，而且轴向悬浮磁路与转矩磁路无交叠，也不产生转矩；另外，三相转矩磁路均为短磁路结构，相与相间相互隔离，容错性和可靠性高。本发明集旋转和三自由度悬浮功能于一体，且转矩和三个悬浮力在结构上自然解耦，轴向长度短，有利于减小电机体积和重量，铁心损耗小，临界转矩和功率密度高；偏置磁通可由永磁励磁、电励磁和混合励磁等三种方法产生，可根据需要选择，应用场合和工况适应性强。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113162316A
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202110376360.1
申请日：2021-04-06
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02K7/09
Abstract: 本发明公布了一种三相18/16极无轴承开关磁阻电机。利用转矩齿上的转矩绕组产生输出转矩，利用悬浮齿上的悬浮绕组产生径向悬浮力；由于悬浮齿的极弧角等于一个转子周期角，使得悬浮绕组电感恒定，运动电动势为零，故悬浮绕组不产生转矩，进而本发明可在结构上实现转矩和悬浮力的自然解耦；旋转控制采用传统开关磁阻电机驱动方式，悬浮控制类似传统电磁轴承的控制模式，控制简单，悬浮性能好；每个齿上仅绕有一个线圈，结构简单，加工装配便利，多转子齿数结构，有利于减小转矩脉动和增加输出功率；另外，转矩和悬浮磁路均为短磁路结构，有利于减小铁心损耗，而且电机运行时定子轭部磁通方向不发生变化，有助于进一步减小定子铁心损耗。
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公开(公告)号：CN113162315A
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202110366581.0
申请日：2021-04-06
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公布了一种四自由度磁悬浮开关磁阻电机及共励磁驱动方法。所述电机由两个磁轴承和两个两相开关磁阻电机构成；为实现低成本共励磁控制，将每个磁轴承四个绕组和开关磁阻电机四个绕组串联构成四个绕组，共八个绕组；两个电机转子相互错位45°，并构成一个四相电机，同时削除转矩死区；四相八个绕组独立控制，采用恒导通模式，两个磁轴承产生四个径向悬浮力，两个电机产生转矩。本发明电机及共励磁驱动方法有效减小了负转矩励磁相产生的负转矩，正转矩励磁相电流考虑负转矩相电流影响，以补偿负转矩，提高输出转矩平稳性，并减小转矩脉动；实现了电机和磁轴承的共同励磁，功率系统成本减小一半。
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公开(公告)号：CN113202869B
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202110366572.1
申请日：2021-04-06
Applicant: 南京邮电大学
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明公布了一种三自由度混合偏置磁轴承。通过8个环形充磁的轭永磁体和4个径向充磁的齿永磁体共同产生永磁偏置磁通，一套偏置绕组产生电磁偏置磁通，在径向和轴向上实现永磁和电磁两种偏置磁通的混合励磁，进而与两个径向和一个轴向悬浮控制磁通作用，产生三个悬浮力，各方向承载能力均显著增强，在大功率应用场合具有独特优势。本发明具备三自由度悬浮能力，结构紧凑，集成度高，偏置磁通调节范围宽，固有刚度大，临界转速和功率密度高；电磁偏置磁通调节方便，磁轴承负载工况适应性强，多变负载工况下悬浮功率变换器设计难度低，悬浮控制简单且悬浮精度高。
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公开(公告)号：CN113202869A
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN202110366572.1
申请日：2021-04-06
Applicant: 南京邮电大学
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明公布了一种三自由度混合偏置磁轴承。通过8个环形充磁的轭永磁体和4个径向充磁的齿永磁体共同产生永磁偏置磁通，一套偏置绕组产生电磁偏置磁通，在径向和轴向上实现永磁和电磁两种偏置磁通的混合励磁，进而与两个径向和一个轴向悬浮控制磁通作用，产生三个悬浮力，各方向承载能力均显著增强，在大功率应用场合具有独特优势。本发明具备三自由度悬浮能力，结构紧凑，集成度高，偏置磁通调节范围宽，固有刚度大，临界转速和功率密度高；电磁偏置磁通调节方便，磁轴承负载工况适应性强，多变负载工况下悬浮功率变换器设计难度低，悬浮控制简单且悬浮精度高。
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公开(公告)号：CN113162316B
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202110376360.1
申请日：2021-04-06
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H02K7/09
Abstract: 本发明公布了一种三相18/16极无轴承开关磁阻电机。利用转矩齿上的转矩绕组产生输出转矩，利用悬浮齿上的悬浮绕组产生径向悬浮力；由于悬浮齿的极弧角等于一个转子周期角，使得悬浮绕组电感恒定，运动电动势为零，故悬浮绕组不产生转矩，进而本发明可在结构上实现转矩和悬浮力的自然解耦；旋转控制采用传统开关磁阻电机驱动方式，悬浮控制类似传统电磁轴承的控制模式，控制简单，悬浮性能好；每个齿上仅绕有一个线圈，结构简单，加工装配便利，多转子齿数结构，有利于减小转矩脉动和增加输出功率；另外，转矩和悬浮磁路均为短磁路结构，有利于减小铁心损耗，而且电机运行时定子轭部磁通方向不发生变化，有助于进一步减小定子铁心损耗。
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