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[发明专利]一种单定子双转子轴向磁通混合励磁对转电机-CN202310538009.7有效
发明人： 冯垚径;夏晨曦;高远;龙波;黄焜;柯少宇 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-05-15 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： H02K16/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种单定子双转子轴向磁通混合励磁对转电机，包括机壳以及机壳内沿轴向设置的中间盘式定子、环形直流励磁单元、两个均与中间盘式定子存在气隙的盘式转子和两个转轴；中间盘式定子固定在机壳上，其外缘绕制一套电枢绕组，且两侧绕组相序相反，直流励磁单元固定在中间盘式定子中部且激发两侧气隙励磁磁场等。本发明提出的单定子双转子混合励磁轴向磁通对转电机，可应用于常处于不对称负载工况下的各类对转系统中，如无人机的共轴双旋翼系统、水下航行器螺旋桨推进、机器人关节、新能源风力发电等，不仅可提升系统性能，且兼具经济性、环保性。
一种定子转子轴向混合电机

[发明专利]一种轴向-横向混合磁通的永磁同步电机-CN202310538046.8有效
发明人： 冯垚径;贾梦凡;夏晨曦;黄焜;王潭 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-05-15 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： H02K16/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种轴向‑横向混合磁通的永磁同步电机，包括沿轴向设置的C型定子、两个盘式转子和内转子，两个盘式转子对称分布在C型定子两侧，两个盘式转子和C型定子形成轴向磁通的路径；内转子位于C型定子内孔中，内转子和C型定子形成横向磁通的路径；两个盘式转子和内转子同轴固定，用于固定内转子永磁体的转毂设计成风扇形状，在保证强度的同时，可以在内部形成两条风路，实现自冷却。本发明的轴向和横向永磁体可以采用混合永磁体结构，在保证性能和成本前提下，能够有效提高电机的功率因数、增加高效率区域；内转子永磁体可以采用低成本的永磁体，用于降低漏磁，起到聚磁作用，进一步提高电机的转矩密度。
一种轴向横向混合永磁同步电机

[发明专利]一种共轴对转风力发电机最大功率跟踪控制方法及发电机-CN202111459867.X有效
发明人：饶志蒙;冯垚径;夏晨曦;成双银;郭勇;黄守道 -专利权人：湖南大学
申请日： 2021-12-02 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本申请公开了一种共轴对转风力发电机最大功率跟踪控制方法及发电机，该发电机包括：左侧盘式转子铁心和左侧永磁体组成的左盘式转子；右侧盘式转子铁心和右侧永磁体组成的右盘式转子，其中，左侧盘式转子铁心与右侧盘式转子铁心在结构完全对称，左盘式转子和右盘式转子在结构上完成对称；定子绕组在盘式无槽定子铁心内侧和外侧交叉环绕形式；其中，所述定子绕组总的反电势是由盘式无槽定子铁心两侧绕组的反电势串联叠加而成。通过本申请解决了现有技术中共轴对转风力发电机内外双转结构不对称所导致的问题，从而易于实现对共轴对转风力发电机的控制。
一种风力发电机最大功率跟踪控制方法发电机

[发明专利]一种基于Halbach聚磁式转子的模块化轴向磁通混合励磁电机-CN202310538026.0在审
发明人： 冯垚径;高远;夏晨曦;龙波;贾梦凡;王潭 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-05-15 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： H02K21/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于Halbach聚磁式转子的模块化轴向磁通混合励磁电机，包括机壳、与机壳转动连接的转轴，还包括机壳内沿轴向设置的盘式定子、环形直流励磁单元以及与盘式定子存在气隙的盘式转子；盘式定子固定在机壳上，其外缘绕制交流电枢绕组，环形直流励磁单元固定在盘式定子中部且激发气隙励磁磁场；盘式转子朝向盘式定子一侧设有呈Halbach阵列的永磁体，转轴与盘式转子固定连接并与盘式定子转动连接。本发明利用Halbach结构良好的单边聚磁效应，提升电机气隙磁场强度与调磁范围，进而提升输出转矩能力，提高永磁体利用率，拓宽电机调速范围，解决交替磁极混合励磁电机转矩密度较低的问题。
一种基于 halbach 聚磁式转子模块化轴向混合磁电机

[发明专利]一种海上离网型超导风电制备液氢的方法及装置-CN202210428868.6有效
发明人：黄晟;翟雨佳;黄守道;高剑;冯垚径;张冀 -专利权人：湖南大学
申请日： 2022-04-22 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： F25J3/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种海上离网型超导风电制备液氢的方法及装置，本发明方法包括基于海上离网型超导风电机组输出的电能将海水电解获得氢气、将氢气液化为制备得到的液氢，并将一部分液氢输出作为海上离网型超导风电机组的制冷剂；本发明的装置包括制液平台、海上离网型超导风电机组、海水电解单元、氢气液化单元以及液氢储存单元，海水电解单元、氢气液化单元的电源端与海上离网型超导风电机组的输出端相连，氢气液化单元与海上离网型超导风电机组冷却剂输入端相连。本发明能够利用超导风机的发电实现超导风机冷却、液氢两者兼顾，有效解决海上风机面临的扩容问题，同时解决远海风场的电能储存、传输以及并网的问题。
一种海上离网型超导制备液氢方法装置

[发明专利]使用液氢浸泡冷却的超导风力发电机、系统及其应用方法-CN202210427774.7在审
发明人：黄晟;翟雨佳;黄守道;高剑;冯垚径;张冀 -专利权人：湖南大学
申请日： 2022-04-22 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： H02K55/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种使用液氢浸泡冷却的超导风力发电机、系统及其应用方法，本发明的超导风力发电机包括定子单元和转子单元，所述定子单元中固定布置有密闭的热辐射屏蔽筒，所述转子单元插设并可转动布置在热辐射屏蔽筒中，所述热辐射屏蔽筒上设有用于实现液氢循环的液氢输入口和液氢回流口，所述热辐射屏蔽筒的内部与转子单元之间形成液氢容腔。考虑到利用风能产生的电能制氢将是成本极低的解决方案，本发明采用液氢作为超导材料的制冷剂，可省去昂贵的制冷系统，解决海上超导风力发电机转子超导线圈的冷却问题。
使用液氢浸泡冷却超导风力发电机系统及其应用方法

[发明专利]电机定子绕组损耗的快速计算方法、装置和系统-CN202011244201.8有效
发明人：李宇;冯垚径;黄守道;马伯;饶志蒙 -专利权人：湖南大学
申请日： 2020-11-10 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本申请属于电机技术领域，具体涉及一种电机定子绕组损耗的快速计算方法、装置和系统。其中的方法包括：建立电机的实体模型，将求解域划分为线性材料构成的第一求解域和非线性材料构成的第二求解域并进行有限元网格划分；构建所述第一求解域和所述第二求解域的磁场控制方程；根据基尔霍夫第二定律和电磁感应定律确定电路控制方程；确定线性材料区域与非线性材料区域的磁场切向分量，作为拉格朗日乘数引入所述磁场控制方程和所述电路控制方程中，建立场路耦合时步有限元模型；对所述场路耦合时步有限元模型通过牛顿‑拉夫逊法迭代求解，得到定子绕组的涡流损耗和环流损耗。本申请中的方法运行速度更快，大大节省时间，并且对硬件配置需求较低。
电机定子绕组损耗快速计算方法装置系统

[发明专利]一种高功率因数的同步磁阻电机模块化转子结构-CN202210032071.4在审
发明人： 冯垚径;柯少宇;夏晨曦;黄守道 -专利权人：湖南大学
申请日： 2022-01-12 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： H02K1/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种高功率因数的同步磁阻电机模块化转子结构，包括电机机壳、定子铁芯、定子绕组和转子本体，本发明不同于只在交轴开设磁障的传统同步磁阻电机拓扑，在普通同步磁阻电机转子基础上，将相邻极之间的直轴磁路隔开，形成各个极独立的模块化转子的同时，在交轴磁路回路上增加了一层径向的空气磁障，增大交轴磁阻进而提高同步磁阻电机凸极比，提高电机功率因数，本发明提出的模块化同步磁阻电机转子可有效补偿同步磁阻电机功率因数，且不增加电机生产的额外材料成本，提高同步磁阻电机在家电及工业应用等领域的竞争力，同时有利于节能减排，促进同步磁阻电机替代传统异步电机进程。
一种功率因数同步磁阻电机模块化转子结构

[发明专利]一种基于自适应虚拟电抗的无功功率控制方法和系统-CN202111477110.3在审
发明人：柏管;冯垚径;黄晟;黄守道 -专利权人：湖南大学
申请日： 2021-12-06 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： H02J3/50 文献下载
摘要：本申请公开了一种基于自适应虚拟电抗的无功功率控制方法和系统，该方法包括：通过建立多逆变器组成微电网的基于下垂控制的功率传输模型，得到孤岛运行的微网中不同容量逆变器按照容量比例分担符合需要满足的条件；在根据逆变器的额定容量比例分配符合功率的情况下，确定逆变器的等效输出阻抗与逆变器的容量成反比是多逆变器并联运行并按容量分配符合的充分条件；建立下垂控制模型；对所述下垂控制模型进行验证。通过本申请解决了现有技术中对于逆变器之间的协调运行以进行无功功率分配尚没有比较优的解决方案所导致的问题，从而实现了不同逆变器之间按容量比进行无功功率分配，进而为微网稳定运行提供了技术支撑。
一种基于自适应虚拟电抗无功功率控制方法系统

[实用新型]单定子双转子轴向磁通混合定子永磁对转电机-CN202021538210.3有效
发明人： 冯垚径;夏晨曦;饶志蒙;黄守道;罗德荣 -专利权人：湖南大学
申请日： 2020-07-29 - 公布日： 2021-02-26 - 主分类号： H02K1/17 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种单定子双转子轴向磁通混合定子永磁对转电机，涉及电机技术领域。所述对转电机包括：盘式定子和两个盘式转子；盘式转子靠近盘式定子的一侧设置转子凸极；盘式定子上绕制有定子绕组，定子绕组在盘式定子的两侧电流相序相反；盘式定子的第一侧设置有混合永磁体组，第二侧设置有高矫顽力永磁体组，混合永磁体组包括：第一高矫顽力永磁体和低矫顽力永磁体，低矫顽力永磁体绕设有调磁绕组。本实用新型中，调磁绕组内施加幅值大小和方向可控的直流电流矢量脉冲，改变低矫顽力永磁体的磁化强度，从而调节盘式定子第一侧的气隙磁场，实现盘式定子两侧的盘式转子同转速下不同转矩输出，适应不对称负载工况的需求。
定子转子轴向混合永磁电机

[实用新型]单定子双转子轴向磁通混合永磁对转电机-CN202021538499.9有效
发明人： 冯垚径;夏晨曦;饶志蒙;罗德荣;黄守道 -专利权人：湖南大学
申请日： 2020-07-29 - 公布日： 2021-02-26 - 主分类号： H02K1/27 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种单定子双转子轴向磁通混合永磁对转电机，涉及电机技术领域。所述对转电机包括：盘式定子、第一盘式转子和第二盘式转子；第一盘式转子和第二盘式转子分别位于盘式定子的两侧，盘式定子上绕制有定子绕组，第一盘式转子内侧设置有高矫顽力永磁体组，第二盘式转子内侧设置有混合永磁体组，混合永磁体组包括：第二高矫顽力永磁体和低矫顽力永磁体。本实用新型采用高矫顽力永磁转子与混合永磁转子相匹配的结构，实现定子两侧气隙磁场的不对称可调，定子绕组内施加幅值大小和方向可控的直流电流矢量脉冲，改变低矫顽力永磁体的磁化强度，从而调节第二盘式转子的单侧气隙磁场，适应不对称负载运行。
定子转子轴向混合永磁电机

[发明专利]双三相永磁同步电机弱磁控制的方法及装置-CN202011412252.7在审
发明人：胡亚山;盖江涛;冯垚径;李耀恒;李永岗;罗德荣;黄守道 -专利权人：湖南大学;中国北方车辆研究所
申请日： 2020-12-03 - 公布日： 2021-02-23 - 主分类号： H02P21/00 文献下载
摘要：本发明涉及电机技术领域，具体地涉及一种双三相永磁同步电机弱磁控制的方法及装置。采集双三相永磁同步电机的六相定子电流；将六相定子电流通过空间解耦变换到三个子平面，变换为子平面电流；将子平面电流进行旋转变换得到坐标系反馈电流；将坐标系反馈电流和给定电流通过控制器调节得到给定电压，将得到的电压通过矢量控制变换得到电机需要的电压给定值参数；弱磁电流即d轴电流通过弱磁控制器给定，采用第一子平面即α‑β子平面的输出电压幅值作为弱磁控制器的电压负反馈。本发明可以解决传统双三相永磁同步电机在弱磁控制时弱磁电流六次谐波问题和弱磁电流的不平衡问题，在降低双三相电机电流不平衡和谐波电流方面优于传统的弱磁控制。
三相永磁同步电机控制方法装置

[发明专利]单定子双转子轴向磁通混合定子永磁对转电机-CN202010741185.7在审
发明人： 冯垚径;夏晨曦;饶志蒙;黄守道;罗德荣 -专利权人：湖南大学
申请日： 2020-07-29 - 公布日： 2020-10-23 - 主分类号： H02K1/17 文献下载
摘要：本发明提供了一种单定子双转子轴向磁通混合定子永磁对转电机，涉及电机技术领域。所述对转电机包括：盘式定子和两个盘式转子；盘式转子靠近盘式定子的一侧设置转子凸极；盘式定子上绕制有定子绕组，定子绕组在盘式定子的两侧电流相序相反；盘式定子的第一侧设置有混合永磁体组，第二侧设置有高矫顽力永磁体组，混合永磁体组包括：第一高矫顽力永磁体和低矫顽力永磁体，低矫顽力永磁体绕设有调磁绕组。本发明中，调磁绕组内施加幅值大小和方向可控的直流电流矢量脉冲，改变低矫顽力永磁体的磁化强度，从而调节盘式定子第一侧的气隙磁场，实现盘式定子两侧的盘式转子同转速下不同转矩输出，适应不对称负载工况的需求。
定子转子轴向混合永磁电机

[发明专利]单定子双转子轴向磁通混合永磁对转电机-CN202010741984.4在审
发明人： 冯垚径;夏晨曦;饶志蒙;罗德荣;黄守道 -专利权人：湖南大学
申请日： 2020-07-29 - 公布日： 2020-10-23 - 主分类号： H02K1/27 文献下载
摘要：本发明提供了一种单定子双转子轴向磁通混合永磁对转电机，涉及电机技术领域。所述对转电机包括：盘式定子、第一盘式转子和第二盘式转子；第一盘式转子和第二盘式转子分别位于盘式定子的两侧，盘式定子上绕制有定子绕组，第一盘式转子内侧设置有高矫顽力永磁体组，第二盘式转子内侧设置有混合永磁体组，混合永磁体组包括：第二高矫顽力永磁体和低矫顽力永磁体。本发明采用高矫顽力永磁转子与混合永磁转子相匹配的结构，实现定子两侧气隙磁场的不对称可调，定子绕组内施加幅值大小和方向可控的直流电流矢量脉冲，改变低矫顽力永磁体的磁化强度，从而调节第二盘式转子的单侧气隙磁场，适应不对称负载运行。
定子转子轴向混合永磁电机

[发明专利]双三相电机缺相运行的控制方法-CN202010101163.4在审
发明人：胡亚山;李雪飞;冯垚径;罗德荣;黄守道 -专利权人：湖南大学
申请日： 2020-02-19 - 公布日： 2020-06-16 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：本发明涉及电机控制领域，公开了一种双三相电机缺相运行的控制方法，采用混合电流控制模式，其适于根据双三相电机缺相运行的不同运行状态在单三相电机控制模式、最小铜耗控制模式和最小峰值电流控制模式三者之间进行切换；所述运行状态包括动态和稳态。本发明可在三种控制模式之间自动切换，能在稳态运行时尽可能地减小损耗，以达到节能的目的；能在动态运行过程中尽可能地提高电机驱动器的转矩输出能力，以提升系统的动态特性。
三相电机运行控制方法

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