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[发明专利]一种永磁式往复推拉直驱装置及使用该直驱装置的电机-CN201710712899.3有效
发明人：李应生;司纪凯;吴伟;封海潮;郭向伟;杨艺;张新良;刘群坡;许孝卓 -专利权人：郑州润华智能设备有限公司;河南理工大学
申请日： 2017-08-18 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： H02K33/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种永磁式往复推拉直驱装置，包括动子、隔离层、绕组、侧导磁板和两个“E”形定子。还公开了一种使用该永磁式往复推拉直驱装置的电机。本发明的有益效果是：具有体积小、结构简单、清洁安全的优点,不需要传动机构，采用电励磁的方式实现直接驱动，通过控制绕组中电流的流向来实现对运动方向的控制；通过控制绕组中电流的大小来实现对输出力矩大小的控制；无机械磨损、变形、油变质、漏油等情况，维护费用小，安全可靠。
一种永磁往复拉直装置使用电机

[发明专利]定子永磁型绕组混合励磁两自由度电机-CN202111495884.9有效
发明人：苏鹏;司纪凯;梁静;程志平;柴小宝;李应生;李忠文;王要强;于坤杰;封海潮;高彩霞 -专利权人：郑州大学;郑州润华智能设备有限公司;河南理工大学
申请日： 2021-12-09 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： H02K7/00 文献下载
摘要：本发明涉及两自由度电机技术，用于解决两自由度电机无法实现锁轴以及维持单一运动状态时抗干扰能力差的问题，具体为定子永磁型绕组混合励磁两自由度电机；本发明中在使用混合励磁两自由度电机时，可以根据所需要的运动状态，控制旋转锁轴机构与直线锁轴机构的启闭，来对电机中心轴的某一方向上的运动进行锁定，避免电机以及电机输出轴在运行时受到惯性、摩擦等影响发生意外运动，提高了电机运行稳定性与准确性，同时锁轴机构中的卡块均是通过电磁铁进行控制，卡块响应速度块，保证了混合励磁两自由度电机的运动状态切换速度，使得混合励磁两自由度电机能够具有更灵活的使用场景。
定子永磁绕组混合励磁两自由度电机

[发明专利]一种m相定子绕组开关磁阻电机及驱动方法、变极方法-CN201710966126.8有效
发明人：司纪凯;崔旭;李应生;时海燕;刘群坡;封海潮;许孝卓 -专利权人：河南理工大学;郑州润华智能设备有限公司
申请日： 2017-10-17 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： H02K29/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种m相环形绕组开关磁阻电机及驱动方法、变极方法。m相环形绕组开关磁阻电机包括定子和转子、驱动单元；驱动方法通过控制驱动单元上的开关管的开通以及电机上线圈的通电顺序实现电机的正转或反转；变极方法，当有n个相连的驱动单元同时通正向或反向电流时，电机磁路为2km/n极，其中n为正整数，2km/n为正整数。本发明的有益效果为：定子绕组分别由驱动单元控制通电顺序与通电时间，通过本申请控制方法，实现该电机的变极调速。相比于传统电机对比，省去了传统的主副绕组的结构，且绕组引出线少，具有小体积、高效率、易于控制且可调节多种转速的优点。
一种定子绕组开关磁阻电机驱动方法

[发明专利]一种三自由度平面感应电机-CN201710515291.1有效
发明人：司纪凯;吴伟;司高杰;封海潮;李应生;岳帅军;刘群坡;王红旗 -专利权人：河南理工大学;郑州润华智能设备有限公司
申请日： 2017-06-29 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： H02K99/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种三自由度平面感应电机，具有：呈“Y”型排布的直线驱动单元和呈“△”排布的旋转驱动单元、圆盘状动子、圆筒状底座。可实现直线、旋转、平面内螺旋多自由度运动。其中，直线驱动单元用于实现平面内任意方向的直线运动，旋转驱动单元用于实现旋转运动。当两组驱动单元同时工作时，可实现平面内螺旋运动。本发明具有：结构简单，动态性能好；零部件少，维护方便；动子质量较小，效率高等特点。
一种自由度平面感应电机

[发明专利]直驱永磁同步电机定子绕组故障状态数学模型建立方法-CN201911002269.2有效
发明人：高彩霞;司纪凯;吕珂;封海潮;王书华;李应生;党建军;朱瑞卿;许孝卓 -专利权人：河南理工大学;郑州大学;横川机器人（深圳）有限公司;郑州润华智能设备有限公司
申请日： 2019-10-21 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明属于电机故障检测技术领域，公开了直驱永磁同步电机定子绕组故障状态数学模型建立方法。具体包括以下步骤：1、在电机每个线圈上设置4个抽头，将每个线圈分割为3个子单元；2、以线圈子单元为基本单元列写方程，建立基于线圈子单元的DDPMSM数学模型；3、在Matlab/Simulink中搭建模型的计算模块，能方便、快捷的分析不同类型定子绕组故障及健康状态下电机的性能。本发明的有益效果为：所提出的数学模型能在不改变模型拓扑结构的前提下分析定子绕组故障及健康状态下电机的性能；考虑了绕组型式结构和线圈位置等因素的影响，不仅使模型的分析精度大为提高，而且能精细化分析线圈元件内部不同位置的匝间短路故障。
永磁同步电机定子绕组故障状态数学模型建立方法

[发明专利]扁铜线电机绕组结构-CN202211130896.6在审
发明人：黄晓鹏;花为;来嘉镐;封海潮;汤军;陈晶晶;沈校军;黄新棋 -专利权人：杭州富通集团有限公司;东南大学;杭州云稻信息技术有限公司
申请日： 2022-09-16 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： H02K3/28 文献下载
摘要：本申请公开了一种扁铜线电机绕组结构，包括定子铁芯以及单匝扁铜线元件，单匝扁铜线元件包括：两个直线部分，两个直线部分的跨距为绕组节距y1，绕组节距y1与极距τ相等；连接部，与两个直线部分连接，向一侧弯折设置，连接部的中间区域通过角度折弯过渡或者通过弧形折弯过渡；进出线部，与两个直线部分连接，向一侧弯折设置，进出线部分中间具有缺口，缺口处形成首端和尾端；本申请采用节距统一的分布整距式绕组型式，单个定子槽内布置多层同规格的扁铜线，更利于嵌线工艺的实现和量产；单匝扁铜线元件的连接部采用角度折弯过渡或弧形折弯过渡方式，尽可能地降低端部长度，解决因多槽少极带来的扁铜线元件节距大而引起的端部过长的问题。
铜线电机绕组结构

[发明专利]一种直线电机测试平台-CN202210750659.3在审
发明人：许孝卓;封海潮;肖磊;赵运基;张新良;艾立旺;高彩霞;杜宝玉 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2022-06-29 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G01M15/00 文献下载
摘要：本发明提供一种可作为通用的测试平台用于多种直线电机的测量中的直线电机测试平台。包括测试平台底板组件以及为设置在测试平台底板组件上的被测直线电机的动子模块连接并且提供拉压力的原动力组件，所述测试平台的底板组件分别设置可以安装动子模块的动子组件、可以安装被测直线电机的定子模块的定子组件；所述定子组件和所述动子组件的间距可调。本发明动、定子之间的间隙可根据需要来自由调节，可作为通用的测试平台用于多种直线电机的测量中，以弥补现有测试方法的不足。
一种直线电机测试平台

[发明专利]定子永磁型环形绕组两自由度电机-CN202111467710.1在审
发明人：苏鹏;司纪凯;程志平;柴小宝;梁静;李应生;李忠文;王要强;魏彦企;高彩霞;封海潮 -专利权人：郑州大学;郑州润华智能设备有限公司;河南理工大学
申请日： 2021-12-03 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： H02K41/03 文献下载
摘要：本发明公开了定子永磁型环形绕组两自由度电机，涉及两自由度电机技术领域，包括旋转运动定子组件、动子和直线运动定子组件，直线运动定子组件外部套设有旋转运动定子组件，且位于直线运动定子组件与旋转运动定子组件的相对面安装有动子；本发明通过旋转运动永磁体产生的旋转磁场穿过外层气隙，经动子外侧的第一凸块闭合，同时直线运动永磁体产生的行波磁场则穿过内层气隙，经动子内侧的第二凸块构成闭合回路，通过该设置削弱了行波磁场与旋转磁场的耦合问题，进而改善电机输出特性，避免了旋转运动永磁体和直线运动永磁体统一固定在定子或者动子上，造成磁铁产生的磁场相互影响的问题。
定子永磁环形绕组自由度电机

[发明专利]探测线圈-CN202010401343.4有效
发明人：高彩霞;司纪凯;徐帅;党建军;朱瑞卿;封海潮;艾立旺;朱利玲 -专利权人：河南理工大学;郑州大学
申请日： 2020-05-13 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： G01R31/52 文献下载
摘要：本发明公开了一种探测线圈，所述探测线圈包括：至少一个布置在电机定子槽槽底的U型绕组，其中，根据检测需求和所述电机绕组的联接规律确定所述探测线圈包括的所述至少一个U型绕组的布置以及连接方式。由此，本发明实施例的探测线圈，不仅能够实现U型绕组线匝分布位置及数目优化，还能够实现探测线圈节距、匝数以及位置优化，并且可以通过不同U型绕组的组合来实现不同的检测需求，具有灵活方便、工艺上容易实现的优点。
探测线圈

[发明专利]直驱永磁同步电机匝间短路故障短路线圈定位方法和装置-CN202111673195.2在审
发明人：陈昊;陈会峰;金英淑;张楠;王欣;桑晓晨;高彩霞;许孝卓;封海潮 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2021-12-31 - 公布日： 2022-04-26 - 主分类号： G01R31/52 文献下载
摘要：本发明涉及一种直驱永磁同步电机匝间短路故障短路线圈定位方法和装置，包括根据线圈组中线圈个数，确定所述探测线圈的配置组合，进而确定探测线圈的安装位置；当发生匝间短路故障时，提取所有探测线圈组中探测线圈间的反电势差值，根据反电势差值确定短路线圈组，再根据短路线圈组中的探测线圈反电势残差确定短路线圈。本发明所采用的探测线圈根据电机绕组分布与连接方式仅需安装在一些特定的定子齿上，减小了探测线圈的数量，降低了对电机的侵入性与故障诊断设备的成本，且不需要任何电机结构参数，只需要根据故障特征量之间的逻辑关系即可判断出短路线圈位置，方法的普适性好，可以适用于任何极槽配合、绕组连接的直驱永磁同步电机。
永磁同步电机短路故障线圈定位方法装置

[发明专利]一种超导-永磁混合磁悬浮低温盘式潜液泵-CN202110220832.4有效
发明人：艾立旺;许孝卓;封海潮;高彩霞;肖磊 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2021-02-26 - 公布日： 2022-04-08 - 主分类号： H02N15/00 文献下载
摘要：本发明属于低温液体储存和输送技术领域，公开了一种超导‑永磁混合磁悬浮低温盘式潜液泵，包括离心泵蜗壳，离心泵蜗壳内设置有叶轮、轴向磁通盘式电机定子、轴向磁通盘式电机转子和芯轴，所述轴向磁通盘式电机定子、轴向磁通盘式电机转子以芯轴为中心轴，轴向磁通盘式电机转子和芯轴之间设置有相邻的轴向磁悬浮轴承和径向永磁轴承，轴向磁悬浮轴承和径向永磁轴承的定子轴向位置分别可调节。本发明所述方案能够克服悬浮力弛豫引起的悬浮体转子位置的下降或漂移的问题，有助于超导‑永磁混合式磁悬浮轴承系统应用在低温液体泵的长期连续工作场合。
一种超导永磁混合磁悬浮低温盘式潜液泵

[发明专利]永磁电机退磁故障综合诊断方法-CN202010455431.2有效
发明人：高彩霞;司纪凯;徐帅;高庆华;聂言杰;王欣;房琰;许孝卓;封海潮;朱利玲 -专利权人：河南理工大学;郑州大学
申请日： 2020-05-26 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： G01R31/34 文献下载
摘要：本发明提出一种永磁电机退磁故障综合诊断方法，其中，方法包括：在确定待诊断电机发生退磁故障之后，若第一探测线圈在一个机械周期内一直存在空载反电势残差，则同时提取三个探测线圈第一个电周期空载反电势残差并利用三级神经网络进行均匀退磁故障和局部退磁故障判定；在确定待诊断电机发生局部退磁故障之后，对三个探测线圈一个机械周期空载反电势残差进行分区；判断每个分区是否发生退磁故障；若发生，则提取对应分区中每个电周期空载反电势残差并利用三级神经网络进行退磁故障类型识别，以确定对应分区中多对永磁体的状态。由此，能够实现对退磁故障的实时检测、退磁故障模式识别及退磁永磁体的定位，另外，还可有效提高退磁故障诊断实时性。
永磁电机退磁故障综合诊断方法

[发明专利]一种超导-永磁驱动的输出可调式低温杜瓦-CN202110220828.8在审
发明人：艾立旺;许孝卓;苗森;封海潮;高彩霞 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2021-02-26 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： H02K49/10 文献下载
摘要：本发明属于低温液体储存和输送技术领域，公开了一种超导‑永磁驱动的输出可调式低温杜瓦，包括杜瓦本体和泵送机构，所述的泵送机构包括蜗壳、叶轮、从动侧传输盘、主动侧传输盘、带阀门的低温液体输出管道，所述叶轮和从动侧传输盘传动连接；杜瓦本体内侧壁下部固定设有中心轴，从动侧传输盘通过轴承转动连接于中心轴上，所述蜗壳罩在叶轮和从动侧传输盘上并且与杜瓦本体内侧壁固定连接；主动侧传输盘设置于杜瓦本体外侧与从动侧传输盘相对应的位置，主动侧传输盘通过非接触式磁力传动驱使从动侧传输盘转动。本申请的有益效果为：结构简单合理，能耗低，传输损耗少、响应速度快、输出量可调节。
一种超导永磁驱动输出调式低温

[发明专利]一种永磁同步电机退磁故障诊断方法-CN201811164889.1有效
发明人：高彩霞;吕珂;封海潮;聂言杰;司纪凯;李应生;朱瑞卿;许胜军 -专利权人：河南理工大学;郑州润华智能设备有限公司
申请日： 2018-10-07 - 公布日： 2020-09-22 - 主分类号： G01R31/34 文献下载
摘要：本申请公开了一种永磁同步电机退磁故障诊断方法，该方法通过进行不同类型的退磁故障实验建立样本库，提取线圈元件的反电势，求取退磁故障后的反电势及健康状态下的反电势残差量作为故障特征量，同时通过相关公式转换建立退磁故障特征量样本库和能量区间库。实时获取线圈反电势信号，根据反电势残差信号的大小，利用相关系数法分析实测的故障特征量与查找表中各故障特征量的相关性，通过反电势残差信号能量的大小，同时结合相关系数的分析结果可以诊断退磁故障以及退磁程度，同时可以区分均匀退磁和局部退磁，并且在电机发生局部退磁故障时能进行快速、准确的故障磁极的定位，有效提高诊断永磁同步电机退磁故障的精确性。
一种永磁同步电机退磁故障诊断方法

[实用新型]定子永磁型绕组混合励磁两自由度电机-CN201922297145.3有效
发明人：柴小宝;苏鹏;司纪凯;梁静;程志平;李应生;李忠文;王要强;于坤杰;封海潮;高彩霞 -专利权人：郑州大学;郑州润华智能设备有限公司;河南理工大学
申请日： 2019-12-19 - 公布日： 2020-07-31 - 主分类号： H02K16/00 文献下载
摘要：定子永磁型绕组混合励磁两自由度电机，本实用新型涉及电机技术领域，它包含旋转运动定子、动子、直线运动定子；旋转运动定子套设在直线运动定子的外部，且两者之间嵌套有动子，三者相互嵌套构成双层气隙；上述旋转运动定子、动子以及直线运动定子均为凸极结构。有效削弱直线行波磁场与旋转磁场间的耦合效应，且气隙磁场可调，具有高转矩密度、宽调速运行范围等优点，从而解决了现有电机的性能问题。
定子永磁绕组混合励磁两自由度电机

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