公开(公告)号：CN119834673A

公开(公告)日：2025-04-15

申请号：CN202510308039.8

申请日：2025-03-17

Applicant: 湖南大学

Inventor： 吴轩 ,  刘波 ,  吴婷

IPC: H02P21/14 ,  H02P21/13 ,  H02P21/22 ,  H02P25/08 ,  H02P21/18 ,  H02K1/14 ,  H02K1/24

Abstract: 本发明公开了一种电机、定子电阻估计方法及控制方法和系统，其中，本发明优化了电机本体结构，将相邻两个定子齿上的直流励磁线圈和交流电枢线圈的位置交替排布，从而通过引入交替排布的绕组结构，将励磁绕组和电枢绕组的散热条件均匀化；又进一步提出一种电流分配策略，使得励磁绕组和电枢绕组产生的铜耗相等，解决了电机电枢绕组和励磁绕组温度均衡问题。进而在发热和散热条件都相同的情况下，励磁电阻和定子电阻具有固定比例关系，基于此原理提出定子电阻在线辨识方法，克服了传统辨识方法受到逆变器非线性和其他参数误差影响的技术缺陷，最终实现了电机转速和转子位置的精确估计，提高了电机控制的可靠性以及稳定性。

公开(公告)号：CN118523678B

公开(公告)日：2025-01-24

申请号：CN202410591164.X

申请日：2024-05-13

Applicant: 湖南大学

Inventor： 吴轩 ,  李志强 ,  吴婷 ,  郑慧美 ,  雷正豪 ,  刘波 ,  余旭 ,  黄守道

IPC: H02P21/18 ,  H02P21/13 ,  H02P25/026 ,  H02P27/08 ,  H02P6/182

Abstract: 本发明公开了一种考虑交叉耦合电感的电机控制方法及系统，该方法建立考虑交叉耦合的电机电压方程；并在两相静止坐标系下建立混合励磁电机的二阶频率自适应观测器，用以获得电机的反电动势估计值；更优选建立基于线性稳态卡尔曼滤波器的锁相环，进而将反电动势估计值输入到基于线性稳态卡尔曼滤波器的锁相环中，用以估计角速度ω和转子位置θ。本发明技术方案抑制了在电机运行过程中由于磁饱和效应导致的电感参数变化所带来的误差，充分考虑交叉耦合电感影响，本发明该技术方案比传统的无位置传感器具有更好的稳定性、更快的响应速度和更高的位置观测精度。

公开(公告)号：CN116436242B

公开(公告)日：2024-09-17

申请号：CN202310482143.X

申请日：2023-04-29

Applicant: 湖南大学

Inventor： 吴轩 ,  余旭 ,  雷正豪 ,  刘波 ,  吴婷 ,  刘琦 ,  黄守道 ,  黄晟 ,  黄晓辉 ,  吕铭晟

IPC: H02K16/04 ,  H02K1/14 ,  H02K1/17 ,  H02K1/16 ,  H02K1/24 ,  H02K3/28 ,  H02K3/52 ,  H02P27/04 ,  H02P21/14

Abstract: 本发明公开了一种双定子混励无轴承电机及稳定运行方法，该电机包括转子、集中式电枢绕组、外定子、内定子、永磁体；集中式电枢绕组横跨在内定子齿上；外定子齿上设有表贴永磁体。该电机的绕组包含两组Y型联结的三相集中绕组；每组三相电枢绕组中同时注入转矩电流、悬浮电流和直流偏置电流。本发明该电机在保留了传统的定子永磁电机优势的基础上，通过引入双定子的结构，将定子绕组和永磁体分隔开来，有利于避免电机运行时温度过高导致永磁体发生退磁，具有很高的理论和实用价值；本发明还提供了一种通用手段来从极数的角度判断电机是否具备稳定运行的条件，以保证内定子、所述外定子以及所述转子的极数设定的可靠性。

公开(公告)号：CN116914957A

公开(公告)日：2023-10-20

申请号：CN202310942515.2

申请日：2023-07-30

Applicant: 湖南大学

Inventor： 吴轩 ,  刘琦 ,  刘波 ,  雷正豪 ,  吴婷 ,  黄晓辉 ,  黄守道

IPC: H02K1/17 ,  H02K1/14 ,  H02K1/02 ,  H02K3/18 ,  H02K3/20 ,  H02K3/28 ,  H02K1/24 ,  H02P25/02 ,  H02P25/022

Abstract: 本发明公开了一种可调磁的无轴承磁通反向永磁电机及控制方法，该电机包括定子铁心、转子铁心、悬浮绕组、转矩绕组和永磁体，定子铁心上设有朝向转子铁心的定子齿，定子齿上缠绕绕组；每个定子齿的齿部顶端左、右侧分别分别表贴钕铁硼永磁体，且同一定子齿齿部上的钕铁硼永磁体的充磁方向相同，相邻定子齿齿部上的钕铁硼永磁体的充磁方向相反；每个定子齿的轭部末端布设一个铝镍钴永磁体，在每个铝镍钴永磁体的两侧布设钕铁硼永磁体，铝镍钴永磁体的充磁方向为径向充磁，相邻定子齿上内嵌的钕铁硼永磁体和表贴的钕铁硼永磁体之间能构成闭合磁路。本发明通过对电机本体中永磁体位置的巧妙布设，进而通过控制绕组中的零序电流实现了磁场的在线调节。

公开(公告)号：CN116614032A

公开(公告)日：2023-08-18

申请号：CN202310538120.6

申请日：2023-05-12

Applicant: 湖南大学

Inventor： 吴轩 ,  陈辉宇 ,  刘波 ,  吴婷 ,  黄守道 ,  黄晟 ,  吕铭晟

IPC: H02P21/13 ,  H02P21/18 ,  H02P21/22 ,  H02P21/24 ,  H02P25/089 ,  H02P25/092

Abstract: 本发明公开了一种基于电流预测的变磁阻电机控制方法、系统及介质，本发明包括观测转子位置和转速，将转速的差值通过转速调节器得到q轴参考电流；利用预测模型预测k+1时刻的d,q轴电流及励磁电流；根据q轴参考电流、k+1时刻的d,q轴电流及励磁电流计算两电平电压源型逆变器8种不同的电压矢量相应的价值函数J；选择最小的价值函数J对应的电压矢量，若选择的电压矢量为零矢量则按照开关切换次数最少的原则在两个零矢量中择一以生成开关信号Sabc控制变磁阻电机。本发明与传统矢量控制策略相比消除了电流环PI调节器，简化了控制系统的复杂性，无需位置传感器，提高了变磁阻电机系统的可靠性、降低了硬件成本。

公开(公告)号：CN116545197A

公开(公告)日：2023-08-04

申请号：CN202310482141.0

申请日：2023-04-29

Applicant: 湖南大学

Inventor： 吴轩 ,  雷正豪 ,  刘波 ,  吴婷 ,  刘琦 ,  黄守道 ,  黄晟 ,  黄晓辉 ,  吕铭晟

IPC: H02K16/04 ,  H02K1/24 ,  H02K3/28 ,  H02P27/04 ,  H02P21/14

Abstract: 本发明公开了一种双定子电励磁无轴承游标磁阻电机，包括转子、内定子、外定子、转矩绕组、以及悬浮绕组，所述内定子和所述外定子的轴线之间相差δ角；内外定子上各设有一套三相集中绕组，分别是转矩绕组、悬浮绕组，其中，向转矩绕组中注入转矩电流和直流偏置电流，向悬浮绕组中注入悬浮电流和直流偏置电流。相比于传统的无轴承电机，本发明的双定子电励磁无轴承游标磁阻电机向转矩绕组和悬浮绕组中注入直流偏置电流，即利用零序电流励磁以替代永磁体，避免了因温度过高而导致永磁体发生不可逆退磁的情况，以及通过设置δ角，有效削弱悬浮电流磁场与转矩电流磁场之间的磁耦合，具有很高的理论和实用价值。

公开(公告)号：CN116436242A

公开(公告)日：2023-07-14

申请号：CN202310482143.X

申请日：2023-04-29

Applicant: 湖南大学

Inventor： 吴轩 ,  雷正豪 ,  刘波 ,  吴婷 ,  刘琦 ,  黄守道 ,  黄晟 ,  黄晓辉 ,  吕铭晟

IPC: H02K16/04 ,  H02K1/14 ,  H02K1/17 ,  H02K1/16 ,  H02K1/24 ,  H02K3/28 ,  H02K3/52 ,  H02P27/04 ,  H02P21/14

Abstract: 本发明公开了一种双定子混励无轴承电机及稳定运行方法，该电机包括转子、集中式电枢绕组、外定子、内定子、永磁体；集中式电枢绕组横跨在内定子齿上；外定子齿上设有表贴永磁体。该电机的绕组包含两组Y型联结的三相集中绕组；每组三相电枢绕组中同时注入转矩电流、悬浮电流和直流偏置电流。本发明该电机在保留了传统的定子永磁电机优势的基础上，通过引入双定子的结构，将定子绕组和永磁体分隔开来，有利于避免电机运行时温度过高导致永磁体发生退磁，具有很高的理论和实用价值；本发明还提供了一种通用手段来从极数的角度判断电机是否具备稳定运行的条件，以保证内定子、所述外定子以及所述转子的极数设定的可靠性。

公开(公告)号：CN116418149A

公开(公告)日：2023-07-11

申请号：CN202310482142.5

申请日：2023-04-29

Applicant: 湖南大学

Inventor： 吴轩 ,  雷正豪 ,  刘波 ,  吴婷 ,  刘琦 ,  黄守道 ,  黄晟 ,  黄晓辉 ,  吕铭晟

IPC: H02K3/28 ,  H02K3/52 ,  H02K1/17 ,  H02K1/14 ,  H02K1/24 ,  H02K1/16 ,  H02K1/26

Abstract: 本发明公开了一种多扇区槽口永磁式混励游标磁阻电机，包括转子、集中式电枢绕组、定子以及永磁体；转子和定子均为凸极结构，定子上设有面向转子的定子齿，定子齿与转子之间存在空气隙，转子齿上开设调制槽，转子和定子均由导磁材料制成，永磁体设置于定子上，集中式电枢绕组设置在定子齿上；其中，将集中式电枢绕组按照多扇区三相式结构布设，每个扇区设有一组独立的三相电枢绕组，并向每个扇区的三相电枢绕组通入独立的带直流偏置的三相正弦电流；相比于传统的三相电机，本发明所述电机在保证较高的转矩密度的同时，也具有良好的容错能力，利用调制槽最大程度上削弱谐波转矩保证电机稳定运行，控制更加灵活，多应用于大功率低速大转矩传动系统。

公开(公告)号：CN118801749A

公开(公告)日：2024-10-18

申请号：CN202410778821.1

申请日：2024-06-17

Applicant: 湖南大学

Inventor： 吴轩 ,  曾乾秦 ,  吴婷 ,  雷正豪 ,  康锦煜 ,  刘波 ,  余旭 ,  黄守道

IPC: H02P21/14 ,  H02P25/024 ,  H02P27/08 ,  G06F17/11

Abstract: 本发明公开了一种多相永磁同步电机在线式多参数辨识方法及系统，本发明方法包括下述步骤：S101，构建多相永磁同步电机矢量空间解耦坐标系下的dq轴电压方程；S102，构建遗忘因子递推最小二乘法参数辨识基本方程；S103，将得到的dq轴电压方程进行帕德逼近并离散化得到参数辨识的电机模型；S104，电机启动，与电机同步运行辨识算法重复迭代直至参数收敛；S105，根据收敛的参数计算出多相永磁同步电机的指定参数。本发明多相永磁同步电机在线式多参数辨识旨在实现高效精准的多相永磁同步电机在线参数辨识方法以实时反应电机参数值，以实现高效、稳定的电机控制。

公开(公告)号：CN118523678A

公开(公告)日：2024-08-20

申请号：CN202410591164.X

申请日：2024-05-13

Applicant: 湖南大学

Inventor： 吴轩 ,  李志强 ,  吴婷 ,  郑慧美 ,  雷正豪 ,  刘波 ,  余旭 ,  黄守道

IPC: H02P21/18 ,  H02P21/13 ,  H02P25/026 ,  H02P27/08 ,  H02P6/182

Abstract: 本发明公开了一种考虑交叉耦合电感的电机控制方法及系统，该方法建立考虑交叉耦合的电机电压方程；并在两相静止坐标系下建立混合励磁电机的二阶频率自适应观测器，用以获得电机的反电动势估计值；更优选建立基于线性稳态卡尔曼滤波器的锁相环，进而将反电动势估计值输入到基于线性稳态卡尔曼滤波器的锁相环中，用以估计角速度ω和转子位置θ。本发明技术方案抑制了在电机运行过程中由于磁饱和效应导致的电感参数变化所带来的误差，充分考虑交叉耦合电感影响，本发明该技术方案比传统的无位置传感器具有更好的稳定性、更快的响应速度和更高的位置观测精度。