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[发明专利]一种高转矩性能永磁轮毂电机及其分区设计方法-CN202310429481.7在审
发明人：全力;吴兆鹏;项子旋;樊德阳;王腾光 -专利权人：江苏大学
申请日： 2023-04-20 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： H02K1/279 文献下载
摘要：本发明公开了一种高转矩性能永磁轮毂电机及其分区设计方法，属于车用轮毂电机领域。该电机的转子包括铁心，永磁体，永磁体采用V型结构内嵌于转子上，以产生有聚磁效应的永磁磁场；转子上的转矩设计域被划分为转矩提升域和脉动抑制域，通过提高工作谐波产生的输出转矩量来提高最终的输出转矩；通过抑制非工作谐波产生的转矩脉动量来抑制最终的转矩脉动。定子包括定子铁心和电枢绕组，定子铁心由定子轭，电枢齿和调制齿组成，通过裂槽型调制齿增强电机的调制效应，提高转矩性能；定子槽内安装有电枢绕组，用以产生电枢磁场，来和永磁磁场耦合产生转矩。
一种转矩性能永磁轮毂电机及其分区设计方法

[发明专利]一种基于谐波的永磁扁线驱动电机低振噪设计方法-CN202310264794.1在审
发明人：全力;娄陈;朱孝勇;樊德阳;项子旋 -专利权人：江苏大学
申请日： 2023-03-17 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开一种基于谐波的永磁扁线驱动电机低振噪设计方法，考虑到永磁扁线驱动电机体积小，高转速下电机转子存在形变和断裂风险，依据电机材料的强度参数确定电机各变量的约束条件，使得优化完成后的电机具有充足的结构稳定性，将出主导电机振噪径向电磁力的来源谐波、电机的转矩和转矩脉动设为优化目标，优化集合中各径向力的来源谐波以优化整个谐波集合，减小了计算量，直接有效地从根本上为降低永磁扁线驱动电机振噪提供依据，根据所确立的约束条件以及优化目标，采用多目标遗传算法进行迭代求解确定电机最终的变量参数，优化后的永磁扁线驱动电机在保证输出性能的情况下，具有低振噪以及充足的结构稳定性的特点。
一种基于谐波永磁驱动电机低振噪设计方法

[发明专利]一种宽调速永磁扁线驱动电机及磁开关设计方法-CN202310354248.7在审
发明人：朱孝勇;朱苗苗;项子旋;樊德阳;郑诗玥;周雪;蒋敏 -专利权人：江苏大学
申请日： 2023-04-04 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H02K1/276 文献下载
摘要：本发明公开一种宽调速永磁扁线驱动电机及磁开关设计方法，转子上沿圆周方向均匀布置若干个结构相同的永磁体磁障单元，第一、第二永磁体呈开口朝向外侧的V形布置且在内端处不接触，第二永磁体和辅助永磁体呈开口朝向内侧的V形布置且在外端处相接触，第一、第二永磁体和辅助永磁体的结构均是矩形，第一、第二永磁体分别位于q轴的两侧，在d轴位置处的以相邻的两个永磁体磁障单元的辅助永磁体和第一永磁体的一部分以及基间的区域形成磁开关区域，磁开关区域以d轴对称，第一、第二永磁体的内端共同连接一个隔磁磁障，第二永磁体与辅助永磁体的外端共同连接聚磁磁障，满足电机在高速范围内的弱磁能力和低速范围内的高输出转矩能力。
一种调速永磁驱动电机开关设计方法

[发明专利]一种基于谐波注入的低转矩脉动永磁无刷电机设计方法-CN202110824866.4有效
发明人：全力;徐炀;朱孝勇;项子旋;樊德阳;浦尉玲 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-07-21 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： H02P21/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于谐波注入的低转矩脉动永磁无刷电机设计方法，(1)分析永磁无刷电机的永磁体磁动势组成，通过输出转矩和转矩脉动的产生机理验证永磁体磁动势谐波的初始相位角和转矩性能有关(2)根据永磁体磁动势相位角对转矩性能的影响，提出了考虑谐波注入相位角的永磁体磁动势公式，并根据不同相位角对转子形状的影响原理完成谐波注入后永磁无刷电机的转子建模(3)根据不同次谐波对转矩和转矩脉动的敏感度分析，选取注入谐波次数(4)通过参数化扫描对其不同次谐波初始相位角进行优化，确定各注入谐波的最佳初始相位角，实现输出转矩基本不变的情况下转矩脉动最优，完成低转矩脉动永磁无刷电机设计。
一种基于谐波注入转矩脉动永磁电机设计方法

[发明专利]一种谐波引导下的电动汽车V型磁场调制永磁电机的电磁振动抑制设计方法-CN202211345898.7在审
发明人：朱孝勇;白佳敏;项子旋;樊德阳;周雪;全力 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： H02P6/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种谐波引导下的电动汽车V型磁场调制永磁电机的电磁振动抑制设计方法，包括：建立电机初始有限元模型，确定待优化设计的结构参数，并通过应力分析与机械强度校核确定结构参数的选取范围；对电机的径向电磁力进行解析推导，得到径向电磁力谐波阶次分布；分析主导电磁振动的径向电磁力谐波的气隙磁密谐波来源，进行结构参数对于关键磁密谐波的敏感度分析，根据对电磁振动的影响程度，对低阶径向电磁力进行优先级排序并对其幅值及电机转矩性能进行分层多目标优化，通过有限元模拟电机优化方案的电磁性能以及振动性能，根据设计方案进行样机加工并进行相关测试，进一步验证电机优化设计的有效性及可靠性。
一种谐波引导电动汽车磁场调制永磁电机电磁振动抑制设计方法

[发明专利]一种考虑多工况的漏磁可变式永磁同步电机及其低振噪优化设计方法-CN202211561834.0在审
发明人：全力;刘腾;朱孝勇;樊德阳;项子旋 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-12-07 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： H02P23/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑多工况的漏磁可变式永磁同步电机及其低振噪优化设计方法，包括以下步骤：通过永磁电机的磁路分布，得到永磁可变漏磁通，当电机处于不同运行工况时，通过调节永磁漏磁通的量来满足电机对转矩、调速范围、低振动噪声的需求；构建出分区域漏磁结构，实现漏磁可控，给出电机的初始结构；分析该漏磁可变式永磁同步电机在不同工况下的电磁振动特征，得出最低非零阶电磁力等性能的相关数据；评估电机关键参数对电磁性能的影响程度，并评估电机在不同工况下对性能的需求；通过多目标遗传算法进行综合优化，确定电机的最终尺寸。本发明能够让电机实现宽调速、高转矩性能的同时，抑制电机在不同工况下的振动噪声。
一种考虑工况可变永磁同步电机及其低振噪优化设计方法

[发明专利]一种基于共节点磁热双向耦合网络模型的轮毂电机温升分析方法-CN202211347187.3在审
发明人：朱孝勇;杨张韦;樊德阳;项子旋;武继奇 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于共节点磁热双向耦合网络模型的轮毂电机温升分析方法，包括以下步骤：步骤1，建立局部等效磁网络模型；步骤2，建立全局瞬态等效磁网络模型；步骤3，求解全局等效磁网络模型，求解各节点磁势；步骤4，建立并求解全局等效热网络模型；步骤5，耦合全局等效磁网络模型与全局等效热网络模型；本发明充分考虑了轮毂电机高度集成一体化设计的特点，在计算温度场分布时，不仅考虑到铁芯损耗和绕组铜耗等内部热源，而且将制动产生的热量和轮胎摩擦产生的热量等众多外部热源纳入考虑，提高考虑多热源下永磁轮毂电机磁‑热耦合分析模型的精准度。
一种基于节点双向耦合网络模型轮毂电机分析方法

[发明专利]一种基于混合永磁同步电机的分层多目标优化设计方法-CN202110633241.X有效
发明人：朱孝勇;李思鹏;樊德阳;郑诗玥;项子旋;王腾光 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-06-07 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： H02P21/26 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于混合永磁同步电机的分层多目标优化设计方法，该优化设计方法包括：(1)分析两种永磁磁源的相对位置与磁路、磁势磁导和磁链之间的关系；(2)确定永磁体最佳偏置角度，重新规划d轴磁路，实现局部拓扑结构优化；(3)确定优化目标和设计变量及其范围，并建立优化模型；(4)根据所优化目标的约束条件确定设计变量最优解。本发明主要针对混合永磁电机，两种永磁体的长、宽等关键因素影响电机性能，实际上两者的相对位置也影响电机性能。通过对电机的两种永磁源的相对位置进行局部拓扑优化，再在此基础之上进行多目标优化，电机的转矩密度和抗退磁等性能得到显著提升，适合应用到多永磁源的混合永磁同步电机优化设计中。
一种基于混合永磁同步电机分层多目标优化设计方法

[发明专利]基于谐波群的磁场调制永磁电机磁场耦合分析及调制方法-CN202210619988.4在审
发明人：项子旋;卢子润;朱孝勇;张丽;樊德阳;全力 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-06-02 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开电机设计领域中一种基于谐波群的磁场调制永磁电机磁场耦合分析及调制方法，根据永磁励磁源为外表贴永磁体和中间永磁体、电枢磁源为外电枢绕组，获得电机的外气隙磁场的基准磁密分量，根据永磁励磁源为内表贴永磁体和中间永磁体、电枢磁源为内电枢绕组获得外气隙磁场的耦合磁密分量，由气隙磁密依次计算出耦合效应比、谐波特性因子以及谐波耦合效率，根据谐波耦合效率判断出正、负耦合谐波，由正、负耦合谐波分别建立相应的正、负耦合谐波群并计算出正、负耦合效率，由正、负耦合效率分析出电机磁场耦合是否符合要求；本发明实现对耦合谐波正向效应的有效利用，通过改善气隙磁密谐波耦合特性实现电机转矩能力的提升。
基于谐波磁场调制永磁电机耦合分析方法

[发明专利]一种考虑谐波注入相位角的低转矩脉动永磁无刷电机设计方法-CN202111255389.0在审
发明人：全力;徐炀;朱孝勇;项子旋;樊德阳;浦尉玲 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-10-27 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： H02P21/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑谐波注入相位角的低转矩脉动永磁无刷电机设计方法。(1)分析永磁无刷电机的永磁场和电枢场磁动势组成原理，提出一种考虑谐波注入相位角的低转矩脉动优化方法，该方法既可以单独施加于定子或转子部分，也可以同时施加于定子和转子部分，(2)本文以表嵌式永磁无刷电机为实施例，将该方法分别应用在转子和同时施加于定转子并重新建模，(3)对表嵌式永磁无刷电机的永磁场和电枢场磁动势分析，选取主要注入谐波次数和相位角，(4)通过参数化扫描对永磁场和电枢场不同次谐波相位角进行优化，确定各注入谐波的最佳相位角，实现转矩性能最优，完成低转矩脉动永磁无刷电机设计。
一种考虑谐波注入相位角转矩脉动永磁电机设计方法

[发明专利]一种基于参数敏感域的永磁电机分层稳健优化设计方法-CN202110871430.0在审
发明人：朱孝勇;武继奇;王腾光;樊德阳;项子旋 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-07-30 - 公布日： 2021-11-09 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于参数敏感域的永磁电机分层稳健优化设计方法，包括以下步骤：根据永磁电机应用场合和技术要求，建立电机数学优化模型；对优化模型中设计参数进行抗扰动分析，并根据分析结果对参数进行分类；其中，对于低抗扰参数，引入参数敏感域的概念来量化设计稳健性，并结合多目标优化算法对该类参数进行稳健优化设计；对于高抗扰参数，采用多目标优化方法进行确定优化设计；最后，对电机设计方案进行仿真评估，并加工样机进行相关测试。该方法可以在永磁电机设计阶段考虑到后期加工中存在的参数偏差对电机性能的影响，在优化电机性能的同时，提升电机设计方案的稳健性，从而保证电机加工样机性能与仿真设计保持一致。
一种基于参数敏感永磁电机分层稳健优化设计方法

[发明专利]永磁无刷电机及其全工况功率因数最优设计、实现凸极率分布最优的方法-CN202110627068.2在审
发明人：朱孝勇;万振宇;周雪;樊德阳;王腾光;浦尉玲 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-06-04 - 公布日： 2021-10-08 - 主分类号： H02P21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种永磁无刷电机及其全工况功率因数最优设计、实现凸极率分布最优的方法，涉及电机控制技术领域。当处于重载爬坡工况时，电机的电感特性被设计为LdLq，凸极率ρ＝Lq/Ld1，提高了转矩输出能力和功率因数；当处于高速巡航工况时，电机的电感特性被设计为LdLq，凸极率ρ＝Lq/Ld1，电机高速区的转矩输出能力得到了提高，功率因数也得到了提高。根据上述特征公开了一种电动汽车用全工况功率因数最优的永磁无刷电机，转子每极上固定镶嵌有四段圆弧形的永磁体，这四段永磁体分为内、外两层，每层上有两段，这两段永磁体结构相同且相对于每极的中心线对称，同一层上的两段永磁体之间不贯通不相连，之间形成了圆弧形的导磁桥。
永磁电机及其工况功率因数最优设计实现凸极率分布最优方法

[发明专利]一种考虑磁材料不确定性的永磁电机稳健优化设计方法-CN202110668965.8在审
发明人：朱孝勇;武继奇;樊德阳;项子旋;陆逸箫 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-06-16 - 公布日： 2021-10-01 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑磁材料不确定性的永磁电机稳健优化设计方法，所述方法包括：明确电机设计需求；根据设计需求对电机进行初始设计，确定设计参数与待优化性能；构建考虑磁材料不确定性因素的电机稳健优化模型，该模型将永磁材料剩磁，磁化方向，尺寸等相关参数设置成服从一定分布规律的随机数集，将电机性能的期望与标准差设为设计目标；利用进化算法与代理模型求解该稳健多目标优化模型；评估电机性能后确定加工方案。本发明的永磁电机设计方法，在设计阶段考虑到磁材料在材料特性、后期加工中存在的不确定性因素对电机性能造成的潜在影响，通过设计手段提升永磁电机的设计方案的稳健性，克服传统永磁电机设计方法样机与设计一致性差等问题。
一种考虑材料不确定性永磁电机稳健优化设计方法

[发明专利]一种基于插值模型和多目标遗传算法的车用驱动电机鲁棒性优化设计方法-CN202110571845.6在审
发明人：全力;陆逸箫;朱孝勇;樊德阳;武继奇;杨晋 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-05-25 - 公布日： 2021-09-21 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于插值模型和多目标遗传算法的车用驱动电机鲁棒性优化设计方法，包括以下步骤：采用敏感度分析对设计参数分层，对不同敏感层参数分别优化；参数扫描被用于固定低敏感参数值，实现计算模型的降维；对高敏感参数建立插值模型以提高优化效率，对电机性能以及性能波动使用多目标遗传算法进行优化；确定参数确定值后，对加工误差以及加工成功率继续进行多目标优化，最后获得包含加工允许误差的完整电机加工方案。本发明使用插值算法以及多目标优化算法，在保证优化精度的同时提高了优化效率，在优化设计过程中考虑到电机加工制造过程中的不确定性因素，使得电机性能以及其加工成功率得到提升。
一种基于模型多目标遗传算法驱动电机鲁棒性优化设计方法

[发明专利]一种适用于混合动力汽车的裂槽式磁场调制永磁电机-CN201811621446.0有效
发明人：项子旋;樊德阳;朱孝勇;全力;蒋敏;浦尉玲 -专利权人：江苏大学
申请日： 2018-12-28 - 公布日： 2020-12-18 - 主分类号： H02K1/12 文献下载
摘要：本发明公开一种适用于混合动力汽车的裂槽式磁场调制永磁电机，中间转子内部中沿圆周方向嵌入多个径向截面是长方形的永磁体，每两个永磁体组成一组永磁体模块，一组永磁体模块中的两个永磁体呈V型布置并且两个永磁体不接触，相邻的两组永磁体模块中的两个永磁体呈V型布置时的一个V型开口方向沿径向朝内，另一个V型开口方向则沿径向朝外；每个内定子齿端正中间开有一个内定子虚槽，形成两个内定子铁芯凸极，每个外定子的外定子齿端也开有一个外定子虚槽，形成两个外定子铁芯凸极；通过内外定子裂槽式结构与中间转子V型永磁拓扑结构的配合，基于磁场调制原理，减少气隙磁场中无用谐波含量，增强电机转矩输出能力。
一种适用于混合动力汽车裂槽式磁场调制永磁电机

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