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[发明专利]一种变磁通永磁同步电机的转子铁心-CN201610290627.4有效
发明人：李健;孙阿芳;曲荣海 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2016-05-05 - 公布日： 2019-01-04 - 主分类号： H02K1/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种变磁通永磁同步电机的转子铁心，该转子铁心由转子铁心叠片叠加而成，转子铁心叠片包括第一类型叠片和第二类型叠片；第一类型叠片为圆环状结构，其在圆周方向上分布设置有若干未在外沿形成断口的磁钢嵌入缺口，用于形成磁钢体的安装槽，两个磁钢嵌入缺口之间还设置有未在所述第一类型叠片外沿形成断口的第一隔磁口；第二类型叠片与第一类型叠片类似，不同在于在外沿形成缺口。按照本发明实现的转子铁心，通过断开磁钢端部与转子外径之间的磁桥，减小磁钢端部漏磁，以降低充磁电流，并提高转矩密度；并通过断开交轴隔磁槽与转子外径之间的磁桥，以减小交轴电感，使得直轴电感大于交轴电感，从而获得正的磁阻转矩，增大转矩密度。
一种变磁通永磁同步电机转子铁心

[发明专利]一种用于多轴磁悬浮轴承的电流相反的电力电子控制器-CN201710846769.9有效
发明人：蒋栋;胡载东;曲荣海 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2017-09-18 - 公布日： 2018-12-28 - 主分类号： F16C32/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于多轴磁悬浮轴承的电流相反的电力电子控制器，包括：2N个绕组桥臂及一个共用桥臂，其中，N为多轴磁悬浮轴承自由度数，2N个绕组桥臂分为N个A组绕组桥臂以及N个B组绕组桥臂，每一个绕组桥臂设置一个可控开关，共用桥臂设置2个可控开关，通过改变可控开关的导通时间控制通过每个绕组的电流，实现对多轴磁悬浮轴承中电磁力的控制。本发明的各绕组励磁电流在公共接点处相互抵消，改变了以往结构共用桥臂电流为各绕组桥臂之和，显著减小了流过共用桥臂可控开关的电流，降低了开关器件的负担，同时减小了开关损耗，并且采用共用桥臂的结构一定程度的减少了电子器件的数量，降低的成本，具有很好的实际应用价值。
桥臂磁悬浮轴承可控开关多轴电力电子控制器减小电子器件公共接点结构共用开关器件开关损耗桥臂电流绕组励磁时间控制自由度数磁力导通抵消应用

[发明专利]一种永磁体内置式游标永磁直线电机-CN201810777076.3在审
发明人： 曲荣海;石超杰;高玉婷;李大伟;周游 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2018-07-16 - 公布日： 2018-12-18 - 主分类号： H02K41/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种永磁体内置式游标永磁直线电机，包括：开有多个开口槽的初级铁心，电枢绕组设置于初级铁心的各开口槽中；次级铁心，其与初级铁心间隔一定的物理气隙设置，两者可相对移动；内置于次级铁心中的永磁体；缠绕于初级铁心齿部的电枢绕组。该结构采用游标永磁电机原理，即次级铁心中的永磁体极对数与电枢绕组极对数不相等，且满足一定的关系式。本发明通过综合应用永磁体内置结构和游标永磁直线电机的特点，在保持游标永磁直线电机简洁结构的同时，提升了传统游标永磁直线电机的工作磁密，主要是气隙磁密和电枢铁心磁密，使得该电机的推力密度大大提升，功率因数也有所提高。
永磁直线电机游标初级铁心次级铁心电枢绕组永磁体内置式极对数开口槽永磁体电枢铁心工作磁密功率因数简洁结构气隙磁密相对移动永磁电机不相等齿部磁密气隙永磁缠绕电机体内应用

[发明专利]一种拼块式电机定子整体拼圆的方法-CN201610623295.7有效
发明人：汤欢;张素洁;宋宝;曲荣海;王坤;陈彪;郭文文;杨国威 -专利权人：武汉华大新型电机科技股份有限公司
申请日： 2016-08-02 - 公布日： 2018-11-27 - 主分类号： H02K15/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种拼块式电机定子整体拼圆的方法，包括以下步骤：1)将各定子铁芯分块的内侧弧面与组合工装的外侧柱面紧密贴合，然后采用外箍工装将所述的各定子铁芯分块箍紧，从而使所有的定子铁芯分块拼装在一起共同构成拼块式定子铁芯；2)将温度为220℃～240℃的电机机壳热套到拼块式定子铁芯的外柱面上，然后置换下外箍工装，此时组合工装仍然撑持在拼块式定子铁芯上；3)待电机机壳冷却后，将组合工装与电机定子分离而使拼块式定子铁芯留在电机机壳内。本发明通过一个组合工装，保证了电机机壳冷却收缩过程中拼块定子的内圆始终与组合工装紧密贴合，从而避免了收缩力不均匀引起的定子内圆圆度公差较大的问题。
一种拼块式电机定子整体方法

[发明专利]一种高转矩密度的磁场调制型磁力齿轮-CN201710199727.0有效
发明人： 曲荣海;黄海林;李大伟;井立兵 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2017-03-30 - 公布日： 2018-11-02 - 主分类号： H02K49/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种高转矩密度的磁场调制型磁力齿轮，包括由外到内依次同心嵌套排列的永磁外定子、调制转子和永磁内转子；永磁外定子与调制转子之间、调制转子与永磁内转子之间均具有气隙；永磁外定子的外定子铁心内表面开有梯形槽，梯形槽内端两侧开有退磁抑制槽；梯形槽内嵌有切向极化的倒梯形的外定子永磁体；退磁抑制槽起到抑制外定子永磁体局部退磁的作用；调制转子包括多个调磁铁轭和多个嵌有冲孔的非导磁材料，相邻调磁铁轭间嵌有冲孔的非导磁材料；永磁内转子包括有外到内依次同心嵌套的内转子永磁体和内转子铁心；其内转子永磁体为经简化的Halbach结构；本发明提出的这种磁场调制型磁力齿轮在低转矩波动下实现了较高的转矩密度。
一种转矩密度磁场调制磁力齿轮

[发明专利]一种提高传动稳定性的磁齿轮装置-CN201810530099.4在审
发明人：井立兵;曲荣海;高玉婷;李大伟;黄海林;石超杰;周游 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2018-05-29 - 公布日： 2018-10-26 - 主分类号： H02K49/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种提高传动稳定性的磁齿轮装置，由内向外依次包括同轴设置的内转子、调磁环以及外定子；内转子与调磁环之间存在内层气隙，且调磁环和外定子之间存在外层气隙；内定子包括内轭铁和内永磁体；内永磁体贴在内轭铁的表面；外定子包括外永磁体、线圈以及外轭铁；外永磁体包括多个相同的永磁体块，且构成外永磁体的多个永磁体块不偏心等间距均匀地贴在外轭铁的内表面上；外轭铁内侧在每两块永磁体块之间的间隙处均设有开槽，且线圈布于开槽内形成励磁绕组；内、外永磁体均为径向充磁；工作时内转子和调磁环同向旋转，外定子固定，且线圈中通有电流。本发明能够提高磁齿轮装置的传动稳定性和转矩密度，并减轻装置质量。
外永磁体调磁环外定子传动稳定性永磁体块磁齿轮内转子外轭铁开槽偏心间距均匀减轻装置径向充磁励磁绕组内层气隙内永磁体同向旋转同轴设置外层气隙由内向外间隙处内表面内定子内轭铁永磁转矩轭铁

[发明专利]一种高转矩密度多盘-多气隙轴向磁通磁场调制永磁电机-CN201511003782.5有效
发明人： 曲荣海;李健;肖林元 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2015-12-25 - 公布日： 2018-10-26 - 主分类号： H02K16/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种高转矩密度多盘‑多气隙轴向磁通磁场调制永磁电机，其中该永磁电机具有多盘多气隙结构，由沿轴向方向上依次交错排列的若干定子与转子构成而成，若定子数目为Ns，转子数目为Nr，定子与转子数目满足：Ns＝Nr+1(Nr＝2，3，4...)，最外侧两定子不放置绕组，内侧定子放置环形绕组。按照本发明实现的调制永磁电机，降低了绕组端部长度，减小了电机铜耗，提高了效率，两侧外定子作为辅助磁路，保留了磁场调制电机的高电磁转矩密度、高功率因数等特点，提高了电机的整体转矩密度，同时两侧外定子可直接与机壳相连，装配容易。
一种转矩密度多气隙轴向磁场调制永磁电机

[发明专利]一种电机冷却结构及具有该结构的无机壳电机-CN201611092294.0有效
发明人： 曲荣海;范兴纲;李大伟 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2016-12-01 - 公布日： 2018-10-26 - 主分类号： H02K1/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种电机冷却结构，其包括：冷却板，所述冷却板包括内壁设有向内凸起的齿部以及连接所述齿部的冷却介质流道，所述齿部内设有挡板，从而形成齿部流道并与连接齿部的冷却介质流道连通，使得冷却介质可沿所述流道在冷却板中流动，实现对定子的冷却；散热齿，其包括散热齿根部和散热齿齿部，用于将所述电机绕组产生的热量传递给冷却板，并通过所述冷却介质传递出去，实现对所述电机的定子和绕组的冷却。本发明还公开了一种具有所述的冷却结构的分数槽集中绕组无机壳永磁电机。本发明的冷却结构不仅可以对电机定子齿和绕组进行很好的冷却，还可以省去电机机壳，减小了电机体积和重量，进一步提高了电机的功率密度。
一种电机冷却结构具有机壳

[发明专利]一种交流电机变开关频率PWM转矩脉动控制方法-CN201610851097.6有效
发明人：蒋栋;李桥;韩寻;曲荣海 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2016-09-27 - 公布日： 2018-10-26 - 主分类号： H02P21/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于交流电机的变开关频率PWM转矩脉动控制方法，该系统主要包括转矩脉动预测模块与开关周期更新模块。本发明以PWM转矩脉动峰值为控制对象，基于两电平电流纹波实时预测模型，建立了PWM转矩脉动预测算法。应用该预测算法，以PWM转矩脉动峰值为控制对象，改变两电平电压源逆变器开关频率。相对于固定开关频率PWM控制(CSFPWM)，变开关频率PWM控制(VSFPWM)可有效降低逆变器平均开关频率，从而减小开关损耗，同时可有效改善电机驱动系统的EMI噪声。
一种交流电机变开关频率 pwm 转矩脉动控制方法

[发明专利]一种用于多轴磁悬浮轴承的电力电子控制器-CN201710131190.4有效
发明人：蒋栋;李桥;付赞松;李田;曲荣海 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2017-03-07 - 公布日： 2018-09-25 - 主分类号： F16C32/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于多轴磁悬浮轴承的电力电子控制器，包括：2N个绕组桥臂和一个共用桥臂，绕组桥臂包括绕组上桥臂和绕组下桥臂，绕组下桥臂上设有可控开关，共用桥臂包括共用上桥臂和共用下桥臂，共用上桥臂上设有可控开关，通过同时控制每个绕组桥臂上可控开关导通时间以及共用桥臂上可控开关管导通时间，实现对每个绕组进行充放电时间以及续流时间，实现对电流控制，从而实现对多轴磁悬浮轴承中电磁力控制，符合实际应用要求。相对于传统的轴悬浮轴承控制器，本发明能大量的减少开关器件使用数目，有效的缩减控制系统体积，并能降低设计成本，具有很好的实际应用价值。
一种用于磁悬浮轴承电力电子控制器

[发明专利]一种直流偏置正弦电流电机控制器-CN201611263989.0有效
发明人：蒋栋;贾少锋;孔武斌;于子翔;曲荣海;李健 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2016-12-30 - 公布日： 2018-09-25 - 主分类号： H02P21/22 文献下载
摘要：一种直流偏置正弦电流电机控制器，属于交流电机驱动控制装置，解决现有控制器所采用的单相全桥变流器所存在的电力电子器件数量以及所需控制器资源过多的问题。本发明包括第一、第二、第三、第四减法器，速度调节器，d轴、q轴、0轴电流调节器，脉宽调制器，变流器，电机轴向编码器，A相、B相、C相霍尔电流传感器以及电流变换器和微分器；其中变流器由直流电源、6个MOS场效应管和6个续流二极管连接构成。本发明体积和重量较小，避免传统结构存在的桥臂直通风险，提高了电机驱动系统的可靠性，有效减少了电力电子器件的使用数量，特别是功率器件的使用量，能够大幅度降低控制器的成本，适用于新型定子直流励磁电机的驱动控制。
一种直流偏置正弦电流电机控制器

[发明专利]一种永磁电机绕组电路及其控制方法-CN201810064061.2在审
发明人： 曲荣海;裴同豪;李大伟;孔武斌;蔺梦轩 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2018-01-23 - 公布日： 2018-09-21 - 主分类号： H02P23/04 文献下载
摘要：本发明公开一种永磁电机绕组电路及其控制方法，包括：可变绕组模块，其连接逆变器的三相桥臂，其对应永磁电机的三相绕组，用于根据所述永磁电机的转速调节电机各相绕组的串联匝数，当电机转速低于第一阈值时，控制电机各相绕组的串联匝数相对较多，以提高电机线负荷，提高低速转矩，以及当电机转速高于第二阈值时，控制电机各相绕组的串联匝数相对较少，减小电机端电压，减小弱磁电流，提高电机功率因数，降低电机转矩波动，可变绕组模块包括多个双向晶闸管，通过双向晶闸管的开通或关断调节电机各相绕组的串联匝数，并确保调节电机各相绕组串联匝数的过程中不出现绕组电流断流的情况。本发明实现了在绕组动态配置过程中电流可靠续流。
匝数永磁电机串联电机各相绕组双向晶闸管电机转速可变绕组控制电机绕组电路相绕组阈值时减小电机功率因数电机转矩波动动态配置过程电机端电压低速转矩绕组电流三相桥臂三相绕组转速调节电机线逆变器断流关断弱磁续流开通

[发明专利]一种电机定子冷却结构及具有该结构的开关磁阻电机-CN201610908061.7有效
发明人： 曲荣海;范兴纲;李大伟 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2016-10-18 - 公布日： 2018-08-21 - 主分类号： H02K9/197 文献下载
摘要：本发明公开了一种电机定子冷却结构，其包括内壁向内凸起形成多个水套齿的冷却水套，电机定子铁心模块刚好嵌插入水套齿之间形成的空隙，并与水套齿抵接固定，冷却水套内部有由水道隔离筋分开形成多条环绕的水道支路，水套齿内部空腔内，有与水套成一体的水道挡板伸入，该水道挡板顶部和两侧面分别与水套齿内壁形成沿空腔内壁的水道。本发明还公开了具有上述冷却结构的开关磁阻电机，该电机绕组线圈缠绕在模块化定子铁心齿部间及轭部形成的条形槽内，电机定子铁心模块由两端的铁心压条压紧并且固定。本发明可以对电机绕组进行很好的冷却，而且使得电机的定子铁心模块的安装及固定简单可靠，并具有减震降噪的功能。
一种电机定子冷却结构具有开关磁阻

[发明专利]一种基于Halbach永磁结构的模块化游标永磁直线电机-CN201610929392.9有效
发明人： 曲荣海;霍永胜;高玉婷 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2016-10-31 - 公布日： 2018-08-21 - 主分类号： H02K41/03 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于Halbach永磁结构的模块化游标永磁直线电机，包括3k个动子模块和一个定子，两者之间具有气隙，定子包括具有定子铁芯和表贴在定子铁芯上的具有Halbach阵列结构的永磁体，电枢绕组设置于动子模块的槽中，不同动子模块中各相电枢绕组位置不同，每个模块中相同相电枢绕组轴线对应定子永磁体的相对位置保持一致，每一模块均可单独作为一个完整的游标永磁直线电机工作，相邻两动子模块使用非导磁材料制成的磁障连接，不同动子模块分别与定子产生具有一定相位差的推力，动子的模块化组合以及不同模块中绕组变化位置，使各相绕组在整体视图下处于完全对称结构，以达到抵消、削弱推力波动的效果。
一种基于 halbach 永磁结构模块化游标直线电机

[发明专利]一种具有定子旋转型外转子电机的回转型电动阀门-CN201810094795.5在审
发明人：李健;葛梦;曲荣海 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2018-01-30 - 公布日： 2018-07-13 - 主分类号： H02K1/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有定子旋转型外转子电机的回转型电动阀门，属于电机领域，包括定子旋转型外转子电机，所述定子旋转型外转子电机包括转子、转轴和定子，所述转子保持静止，所述转轴和定子相连，所述定子和转轴一起旋转。常规地，电机中定子为静止部件，转子为旋转部件，本发明中定子直接与转轴相连，定子旋转，而转子保持静止。其目的是解决常规外转子电机中定子散热困难的问题，定子直接与转轴相连，绕组产生热量可通过转轴进行传导，有效提高了电机的效率，无需额外的冷却装置，结构简单，成本较低。
转轴外转子电机转子旋转型电动阀门回转型静止电机电机领域静止部件冷却装置旋转部件散热传导