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[发明专利]一种多层磁障复合转子无刷双馈电机-CN202310410151.3在审
发明人： 文宏辉;龙定邦;帅智康 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-04-18 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H02K29/03 文献下载
摘要：本发明属于电机磁场调制技术领域，具体提供了一种多层磁障复合转子无刷双馈电机，包括：由内而外设置的复合转子和定子，两者之间设有气隙；所述复合转子包含多层磁障与短路线圈；所述定子包括定子铁心、控制绕组与功率绕组，绕组分布缠绕在定子铁心，其中，靠近气隙侧绕组为控制绕组，远离气隙侧绕组为功率绕组。本方案的多层磁障复合转子结构能够提高无刷双馈电机的磁场调制能力，进而改善电机转矩输出特性，具有可靠性高、容错性能强、功率因数可调等优势，在风力发电与船舶驱动等领域具有广阔的应用前景。
一种多层复合转子无刷双馈电

[发明专利]一种表贴式永磁同步电机转矩脉动建模方法-CN202210449205.2在审
发明人：程明;周嘉炜;文宏辉 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-04-26 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： H02P21/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种表贴式永磁同步电机转矩脉动建模方法，属于电机设计与分析技术领域，其特征在于：提出了一种基于磁场调制理论的针对表贴式永磁同步电机的转矩脉动建模方法，该建模方法不仅可以分析表贴式永磁同步电机的空载转矩脉动(即齿槽转矩)，还可以分析带载情况下电机的总转矩脉动，并在此方法的基础上，建立了表贴式永磁同步电机的转矩脉动模型。所述的转矩脉动建模方法可以精确表述表贴式永磁同步电机在不同负载下的转矩脉动情况，和有限元仿真相比，该方法能够提升分析效率，根据此方法建立的转矩脉动模型具有结构简单，含义清晰，数值准确的特点，能够为表贴式永磁同步电机的精密伺服控制提供指导。
一种表贴式永磁同步电机转矩脉动建模方法

[发明专利]一种转子凸极磁阻调制器优化方法-CN202210455431.1在审
发明人：程明;马钲洲;文宏辉 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-04-27 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： G06F17/11 文献下载
摘要：本发明公开了一种转子凸极磁阻调制器优化方法，属于磁场调制电机领域。一种转子凸极磁阻调制器优化方法，将电机分为“励磁源—调制器—滤波器”三个要素，在研究转子侧参数对电机性能的影响之前，对于非转子凸极磁阻侧的参数，基于参数敏感度分析，快速确定并优化影响电机性能的关键参数；与现有技术相比，本申请通过参数敏感度分析算法，快速确定并优化影响电机性能的关键参数。在优化了关键参数后，再对转子凸极磁阻结构的优化时，电机性能的变化将只和转子凸极结构中参数的改变有关，因此能够准确揭示转子凸极结构的一般性优化规律。
一种转子磁阻调制器优化方法

[发明专利]一种组合式转子调制器磁通反向永磁电机-CN202010160009.4有效
发明人：程明;文宏辉 -专利权人：东南大学
申请日： 2020-03-10 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： H02K21/38 文献下载
摘要：本发明公开一种组合式转子调制器磁通反向永磁电机，包括由内而外设置的转子调制器和定子，且转子调制器和定子之间设有气隙；所述转子调制器中，任意相邻两个磁阻凸极结构内、外侧极弧分布角度不相等，任意相邻两个磁阻凸极之间机械分布角度不等距；所述定子包括定子铁心、电枢绕组和主磁极永磁体，其中，电枢绕组设于定子铁心上；主磁极永磁体采用表贴式排列，均匀贴附于定子铁心内侧，沿圆周径向充磁，相邻的主磁极永磁体充磁方向相反。此种电机结构可提高该电机转矩输出能力并改善其他外特性表现。
一种组合式转子调制器反向永磁电机

[发明专利]一种复合转子无刷双馈电机及其机械偏移角度的确定方法-CN202011539225.6有效
发明人：程明;文宏辉 -专利权人：东南大学
申请日： 2020-12-23 - 公布日： 2022-01-28 - 主分类号： H02K1/24 文献下载
摘要：本发明公开一种复合转子无刷双馈电机及其机械偏移角度的确定方法，电机包括由内而外设置的复合转子调制器和定子，复合转子调制器和定子之间设有气隙；复合转子调制器包括凸极磁阻调制器和短路线圈调制器；凸极磁阻调制器和短路线圈调制器的对称轴的机械偏移角度α，α≠0；定子包括定子铁心和电枢绕组，电枢绕组包括控制绕组和功率绕组，电枢绕组分布式缠绕在定子铁心上，控制绕组靠近气隙,功率绕组远离气隙。两种调制器的组合方式异步调制源磁动势分布过程中增加了相应源调制及和调制磁场转换系数，从而有效改善无刷双馈电机的调制气隙磁场分布，增强磁场转换能力进而改善负载转矩输出能力，并能一定程度上抑制负载转矩脉动、转矩峰峰值等负面外特性。
一种复合转子无刷双馈电及其机械偏移角度确定方法

[发明专利]一种基于气隙磁场调制理论计算异步电机杂散损耗的方法-CN202011024800.9有效
发明人：程明;王景霞;文宏辉 -专利权人：东南大学
申请日： 2020-09-25 - 公布日： 2021-07-27 - 主分类号： H02K15/00 文献下载
摘要：本发明公开一种基于气隙磁场调制理论计算异步电机杂散损耗的方法，包括如下步骤：气隙磁场调制理论计算气隙径向磁密各次谐波幅值；气隙磁密分解合成法建立电机损耗计算模型；通过得到的空载和负载工况下的损耗计算杂散损耗。本发明计算异步电机杂散损耗的方法基于气隙磁场调制理论计算得到电机气隙内径向磁密各次谐波幅值，利用气隙分解合成法计算各次谐波产生的铁耗，最后根据计算得到空载和负载两种工况下的损耗值计算杂散损耗。本发明计算异步电机杂散损耗的方法物理概念清晰，能明确知道各次谐波对损耗的贡献，另外计算量小，计算速度快，精度高。
一种基于磁场调制理论计算异步电机损耗方法

[发明专利]一种组合式转子调制器磁齿轮复合电机-CN202010159992.8有效
发明人：程明;文宏辉 -专利权人：东南大学
申请日： 2020-03-10 - 公布日： 2021-07-02 - 主分类号： H02K16/04 文献下载
摘要：本发明公开一种组合式转子调制器磁齿轮复合电机，包括由内而外依次设置的内定子、转子调制器、外定子，其中，内定子与转子调制器之间设有内气隙，转子调制器与外定子之间设有外气隙；所述内定子包括内定子铁心和主磁极永磁体，主磁极永磁体采用表贴式排列均匀贴附于内定子铁心外侧，沿圆周径向充磁，相邻的主磁极永磁体充磁方向相反；所述转子调制器包括转子铁心以及承托转子铁心的隔磁环，转子铁心包含由内而外依次设置的内侧极弧、中间极弧和外侧极弧，其中，内侧极弧、中间极弧和外侧极弧的分布互不相等；所述电机外定子包括外定子铁心和电枢绕组，电枢绕组设于外定子铁心上。此种电机拓扑可提高电机转矩输出并改善其他外特性表现。
一种组合式转子调制器齿轮复合电机

[发明专利]一种磁场调制式聚磁双转子电机-CN201610356787.4有效
发明人：程明;文宏辉;孙乐;宋利华 -专利权人：东南大学
申请日： 2016-05-25 - 公布日： 2019-01-18 - 主分类号： H02K16/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种磁场调制式聚磁双转子电机，从内到外依次包括电机内转子、内气隙、电机外转子、外气隙、定子及其绕组。电机内转子包括内转子铁心、主磁极永磁体、副磁极永磁体。主磁极永磁体采用辐条式排列并嵌于内转子中，主磁极永磁体朝向电机转轴侧的端部设有端槽。相邻的两个主磁极永磁体的端槽之间均嵌有副磁极永磁体，副磁极永磁体和端槽之间的铁心形成筋结构。主磁极永磁体沿圆周切向充磁，相邻的主磁极永磁体充磁方向相反，副磁极永磁体沿径向充磁，相邻的副磁极永磁体充磁方向相反。本发明可以减少辐条排列的主磁极永磁体向转子内侧的漏磁，降低电机铁耗，有效改善电机的转矩传递能力。
一种磁场调制式聚磁双转子电机

[发明专利]一种无刷双馈电机前馈电流控制系统、前馈电流控制器及其设计方法-CN201810538847.3在审
发明人：程明;许利通;魏新迟;文宏辉 -专利权人：东南大学
申请日： 2018-05-30 - 公布日： 2018-11-09 - 主分类号： H02P21/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种无刷双馈电机前馈电流控制系统、前馈电流控制器及其设计方法，控制系统包括电网、无刷双馈电机、第一变换器、第二变换器、磁链计算模块、角度计算模块、角速度计算模块、光电编码盘、前馈电流控制器、第三变换器、第四变换器、SVPWM脉冲发生器、控制绕组侧功率变换器以及直流侧；本发明控制系统中前馈电流控制器控制结构简单、紧凑，控制精度高，具有快速的电流动态响应；该系统在充分考虑控制绕组完整电流回路特性基础上，加入前馈补偿，极大地提高了控制绕组定子电流的控制效果，可实现更好的稳定性以及更快的动态性能；该控制系统稳定性高，能够有效扩大无刷双馈电机稳定运行范围，在不同的运行速度下保持良好的性能。
前馈无刷双馈电机电流控制器变换器控制绕组控制系统电流控制系统角度计算模块功率变换器光电编码盘角速度计算脉冲发生器电流动态电流回路定子电流动态性能计算模块控制结构控制效果前馈补偿稳定运行磁链紧凑电网响应

[发明专利]一种电机等效气隙模型-CN201810214076.2在审
发明人：程明;文宏辉 -专利权人：东南大学
申请日： 2018-03-15 - 公布日： 2018-08-24 - 主分类号： H02P6/34 文献下载
摘要：本发明公开了一种电机等效气隙模型，基于统一气隙磁场调制理论建立等效气隙模型，将典型的感应电机与同步电机结构分为三个部分，初始励磁磁动势、调制器和滤波器的级联。初始励磁源在物理气隙上建立一个初始的磁动势分布；调制器调制初始励磁磁动势分布以产生一系列磁动势谐波分量，所有的磁动势谐波分量在气隙中产生相应的磁通密度谐波分量；电枢绕组作为空间谐波滤波器提取有效的气隙磁通密度谐波分量用于感应生成磁链或电动势，为负载供电或接收同步电流以产生相应的机械输出。本发明的等效气隙模型数学表达清晰简洁，能够清楚有效定性描述气隙磁场调制行为、反映电机运行特性，并能直观验证感应电机电机与同步电机的内在联系、区别从而加深理论理解。
等效气隙初始励磁磁动势滤波器气隙磁场调制磁动势谐波电机感应电机谐波分量调制器气隙电机运行特性同步电机结构电枢绕组负载供电感应生成接收同步空间谐波理论理解模型数学内在联系气隙磁通同步电机电动势磁链磁通级联调制定性直观验证输出清晰加深统一

[发明专利]一种互补型磁齿轮双转子电机-CN201610356757.3有效
发明人：程明;文宏辉;孙乐;宋利华 -专利权人：东南大学
申请日： 2016-05-25 - 公布日： 2018-06-15 - 主分类号： H02K16/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种互补型磁齿轮双转子电机，该电机从里到外依次包括电机内转子、内气隙、电机外转子、外气隙、定子。电机内转子包括内转子铁心、嵌于内转子铁心内的主磁极永磁体，主磁极永磁体朝向电机转轴侧的端部设有端槽，嵌于端槽之间的副磁极永磁体。电机外转子包括外转子铁心、承托外转子铁心的隔磁环。该电机采用轴向两段式互补结构，即采用磁障将内转子、外转子沿轴向分成两段，各偏移某一电角度，实现反电势波形优化、定位力矩优化以及输出转矩优化；分段偏移角度的实施方法是通过对转子零件的特殊设计实现的，而无需增加电机零件，无需新的装配工艺。 1
内转子永磁体电机内转子电机外转子双转子电机外转子铁心磁齿轮互补型主磁极铁心端槽轴向电机波形优化电机零件电机转轴定位力矩分段偏移互补结构输出转矩转子零件装配工艺偏移反电势副磁极隔磁环两段式内气隙外气隙外转子承托磁障两段优化

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