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[发明专利]消除PWM过调制区低次谐波对闭环控制影响的方法-CN202110715521.5有效
发明人： 王榕生;吴必瑞;黄丽霞;梁国祥;黄李健 -专利权人：宁德师范学院
申请日： 2021-06-25 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：本发明涉及一种消除PWM过调制区低次谐波对闭环控制影响的方法。该方法采用数字低通滤波技术消除所有低次谐波对控制的影响，通过滤波控制软件克服滤波技术带来的动态响应速度减缓的问题，该滤波控制软件基本逻辑功能为当负载变化或转速指令值改变时，关闭滤波环节，让控制系统瞬间作出响应，使矢量控制的交轴电流iT或电磁转矩Tem产生跃变；当瞬态过程结束，再开启滤波环节。本发明方法能够解决滤波与动态响应之间的矛盾，有效克服PWM过调制区低次谐波对闭环调速矢量控制的影响，使现有PWM控制由线性区扩展至过调制区，提升PWM最大输出基波电压10%，电机恒转矩调速范围也因此扩大相应数值。
消除 pwm 调制区低次谐波闭环控制影响方法

[发明专利]增大笼型异步电机转子端环漏抗的方法-CN202210765589.9在审
发明人： 王榕生;赖联锋;颜桂炀;宁世超;梁国祥 -专利权人：宁德师范学院
申请日： 2022-07-01 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： H02K1/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种增大笼型异步电机转子端环漏抗的方法，所述的方法为：在转子端环外表面包裹一层铁磁材料包裹层，该铁磁材料包裹层为端环电流所产生的漏磁场提供高导磁率的闭合磁路。本发明采用增大转子端环漏抗降低异步电机起动电流的方法，其基本思想是，在转子端环表面包裹一层铁磁材料，该铁磁材料为端环电流所产生的漏磁场提供高导磁率的闭合磁路，使交链于端环电流的漏磁场数值显著增强，于是异步电机转子端环漏抗值显著提升，并且产生集肤效应也使端环电阻相应增大。由于端环漏抗是异步电机转子漏抗的组成部分，端环漏抗值的提升也就增大了转子漏抗值，必然使异步电机起动电流随之下降。
增大异步电机转子端环漏抗方法

[发明专利]一种永磁电机转子磁障设计方法-CN201910343231.5有效
发明人： 王榕生;吴必瑞;王洪涛;韩梁 -专利权人：宁德师范学院
申请日： 2019-04-26 - 公布日： 2021-04-30 - 主分类号： H02K15/03 文献下载
摘要：本发明涉及一种永磁电机转子磁障设计方法。先得出不含影响大的低次谐波分量且总谐波THD值相对最小的阶梯波，再由该阶梯波出发，根据具体磁钢结构类型以及磁路情况直接定位磁障的位置、角度、宽度等各项参数。本发明方法将之前的磁密波形优化过程转变为工程上易于操作的设计步骤，能有效提高设计效率，减少计算工作量，并满足精度要求；以此解决磁障设计涉及大量计算的难题。
一种永磁电机转子设计方法

[发明专利]采用Y型绕组带抽头连接扩大恒转矩变频调速范围的方法-CN201910343350.0有效
发明人： 王榕生;王洪涛;吴必瑞;韩梁;黄丽霞 -专利权人：宁德师范学院
申请日： 2019-04-26 - 公布日： 2020-11-27 - 主分类号： H02P21/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种采用Y型绕组带抽头连接扩大恒转矩变频调速范围的方法。将Y型三相绕组的每相分割为串联匝数与结构相同，但截面积不同的两部分绕组，二者相串联，在其间引出抽头。当电机电压随频率升到额定值时，通过转换开关将PWM电源转接到抽头，使面积较大的那部分绕组接入电源，另一部分绕组从电源断开。由此，使绕组串联匝数减少一半，同时增大了绕组导电截面积。根据电源转接后绕组串联匝数的变化，下调PWM的调制度M，使每相绕组的电压值下降一半，相当于电机电压在新的绕组连接方式下获得一倍提升空间，于是恒转矩调速范围延拓一倍。本发明能够实现在不提升电源电压，不增加逆变电路半导体开关器件数量的条件下扩大电机恒转矩调速范围的目的。
采用绕组抽头连接扩大转矩变频调速范围方法

[发明专利]采用Y/YY变换扩大交流电动机恒转矩变频调速范围的方法-CN201910343347.9有效
发明人： 王榕生;韩梁;王洪涛;吴必瑞 -专利权人：宁德师范学院
申请日： 2019-04-26 - 公布日： 2020-11-06 - 主分类号： H02P25/18 文献下载
摘要：本发明涉及一种采用Y/YY变换扩大交流电动机恒转矩变频调速范围的方法。当电机电压随频率升到额定值时，即对交流电动机定子绕组施以Y/YY变换，以降低每相绕组串联匝数至原匝数的一半，同时减小绕组供电电压一半，使绕组重新获得相当于一倍电压的提升空间，系统恒转矩调速范围在新的绕组连接方式下得以延拓一倍。本发明实现了在不提升电源电压，不增加逆变电路半导体开关器件数量的条件下扩大电机恒转矩调速范围的目的，并且Y/YY变换前后的绕组电压相位仍保持不变，给控制带来了便利。
采用 yy 变换扩大交流电动机转矩变频调速范围方法

[发明专利]基于Y‑△变换扩大交流电动机恒转矩变频调速范围的系统与方法-CN201510151913.8有效
发明人： 王榕生 -专利权人：福州大学
申请日： 2015-04-02 - 公布日： 2017-09-26 - 主分类号： H02P27/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于Y‑△变换扩大交流电动机恒转矩变频调速范围的系统与方法，包括一三相整流模块、一三相逆变模块、一Y/△变换控制电路模块、一三相交流电动机、一速度传感器以及一DSP控制系统；所述的三相整流模块的输入端接UVW三相交流电源，所述三相整流模块的输出端并接有一第一电容C1，所述三相逆变模块的输入端并接在所述第一电容C1的两端，所述三相逆变模块的输出端连接至所述Y/△变换控制电路模块的三相交流电输入端，所述的Y/△变换控制电路模块连接有一所述的三相交流电动机，本发明能够实现在不提升电源电压，不增加逆变电路半导体开关器件数量的条件下扩大电机恒转矩调速范围的目的。
基于变换扩大交流电动机转矩变频调速范围系统方法

[发明专利]分裂式可变调制波PWM过调制方法-CN201510161273.9有效
发明人： 王榕生 -专利权人：福州大学
申请日： 2015-04-08 - 公布日： 2017-06-06 - 主分类号： H02M7/5387 文献下载
摘要：本发明涉及分裂式可变调制波PWM过调制方法，首先构建一分裂式可变调制波，当调制度 M＝1时，在正弦调制波上选择两个A、B对称点将正弦调制波分割为主正弦波和侧正弦波两部分，主正弦波为A、B两点间的中间曲线段，侧正弦波为A、B点外侧的曲线段；当调制度M∈[1,4/π]范围内继续增大时，主正弦波幅值保持为1不变并扩大其周期，侧正弦波周期不变并增大其幅值，使分裂式可变调制波与横坐标轴所围的面积随M的增大而继续增加；当调制度M＝4/π时，分裂式可变调制波形趋向方波；将分裂式可变调制波对三角载波进行调制，进而得出三相PWM过调制波。本发明的过调制方法无需将过调制区划分为两个区间，每个区间又分别采用不同PWM算法，易于微处理器实现，有利于提高PWM计算的实时性与精度。
分裂可变调制 pwm 方法

[发明专利]变极与变频相结合的矢量控制异步电动机调速方法-CN201510073057.9有效
发明人： 王榕生 -专利权人：福州大学
申请日： 2015-02-12 - 公布日： 2017-04-12 - 主分类号： H02P21/00 文献下载
摘要：本发明的目的是提供变极与变频相结合的矢量控制异步电动机调速方法，提供一变极异步电动机调速系统，其包括变极异步电动机、变频电源、变极控制电路及控制系统；变频电源通过变极控制电路向变极异步电动机供电；变极控制电路受控于控制系统；控制系统实测变极异步电动机的转速；所述变极异步电动机的定子绕组联接方式为YY/Y联接。当电机电压随频率升到额定值（对应转速n1≥n1N）时，即对变极异步电动机施以变极操作，并根据变极后新的电机参数及当前转速值重构U/f，使系统恒转矩调速范围在新参数条件下得以延拓，以此实现在不提升电源电压，不增加逆变电路半导体开关器件数量的情况下扩大电机恒转矩调速范围的目的。
变频相结合矢量控制异步电动机调速方法

[发明专利]非等模齿轮副及其扫描数控加工模板-CN201410146599.X无效
发明人： 王榕生 -专利权人： 王榕生
申请日： 2014-04-10 - 公布日： 2014-06-25 - 主分类号： F16H55/17 文献下载
摘要：一种非等模齿轮副及其扫描数控加工模板用以进行模板扫描并输入，诸如数控线切割/或激光切割/或水刀切割机床数控系统制造齿轮的技术。现有所用的齿轮副受传统机床和刀具的限制只能加工制造等模的齿轮副，而且等模齿轮副当齿轮齿数少于17齿时就会产生根切或顶切等干涉。本发明采用非等模齿轮副只要两齿轮的基节相等，两齿轮的模数和两齿轮的压力角勿须相等，也能正确啮合。齿轮基节等于模数与分度圆压力角余弦的乘积；基节相等的齿轮副啮合其瞬间传动比也不会改变。当齿轮齿数少至5齿时也不会产生根切或顶切等干涉。体积小，重量轻，承载能力强，还能组合成多功能的产品是其优势。
齿轮及其扫描数控加工模板

[实用新型]基于多机组合式结构的大容量永磁同步电动机系统-CN201320710140.9有效
发明人： 王榕生 -专利权人：福州大学
申请日： 2013-11-12 - 公布日： 2014-04-09 - 主分类号： H02P6/20 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种基于多机组合式结构的大容量永磁同步电动机系统，包括大容量永磁同步电动机、异步电动机、同轴转子、机座和机壳；所述大容量永磁同步电动机与异步电动机在机壳内通过同轴转子相连，并固定于机壳中；所述机壳固定于机座上；所述多机组合式结构还包括测量转子转速的测速装置和用于切换两电机供电电源的起动控制电路；其起动方式为：先对异步电动机施加全压电源，使其产生较高的电磁转矩驱动永磁同步电动机加速。待转速达到或接近同步转速时，将电源切换至永磁同步电动机，使转子在小转差情况下牵入同步，进而完成起动过程。本实用新型起动电流显著减小；起动过程不存在附加磁阻转矩；且成本低、方法简单，易于实现。
基于机组合式结构容量永磁同步电动机系统

[发明专利]基于多机组合式结构的大容量永磁同步电动机起动方法-CN201310558609.6有效
发明人： 王榕生 -专利权人：福州大学
申请日： 2013-11-12 - 公布日： 2014-02-26 - 主分类号： H02P6/20 文献下载
摘要：本发明涉及基于多机组合式结构的大容量永磁同步电动机起动方法。所述起动方法为：起动时先对异步电动机施加全压电源，使得异步电动机的转子在电磁转矩作用下加速。由于大容量永磁同步电动机与异步电动机的转子同轴相连，受异步电动机驱动，大容量永磁同步电动机的转子同步加速，当测定大容量永磁同步电动机的转子的转速达到或接近额定同步转速时，电源从异步电动机切换至大容量永磁同步电动机；当大容量永磁同步电动机的转子转速牵入同步转速后，起动过程即告结束，投入带载运行。本发明起动电流显著减小；整个起动过程不存在附加磁阻转矩；且本发明成本低、方法简单，易于实现。
基于机组合式结构容量永磁同步电动机起动方法

[发明专利]基于优化的准正弦平顶调制波PWM过调制方法-CN201310438061.1有效
发明人： 王榕生 -专利权人：福州大学
申请日： 2013-09-24 - 公布日： 2014-01-01 - 主分类号： H02M7/5387 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于优化的准正弦平顶调制波PWM过调制方法，其特征在于：首先构建一准正弦平顶波作为调制波，并对三角载波进行调制，然后采用三相PWM过调制算法进行过调制。本发明采用三角载波采样生成三相PWM，在线性区内的最大输出线电压基波幅值较SPWM高19%，显著提升了直流电压利用率。
基于优化正弦平顶调制 pwm 方法

[发明专利]行星齿轮弹性变形圈的零齿差内齿轮副传动机构-CN201310018699.X在审
发明人： 王榕生 -专利权人： 王榕生
申请日： 2013-01-18 - 公布日： 2013-04-10 - 主分类号： F16H1/32 文献下载
摘要：一种零齿差内齿轮副传动机构，它包括是由一组零齿差内齿轮副[1]、一件偏心轴[2]、二件端盖[3]和一件压铆套圈[4]等组成；零齿差内齿轮副由一件内齿轮（11）、一件行星齿轮弹性变形圈（12）和一件零齿差齿轮输出轴（13）等构成齿轮副；内齿轮（11）的齿形为渐开线曲线（111）；内齿轮的外周边有8个半圆柱槽均匀分布圆周用于装上压铆套圈的压紧并与其待开发相关产品附件定位连接之用；行星齿轮弹性变形圈的齿形为渐开线（121）、（122）曲线或渐开线曲线拟合的圆弧或直线的等距曲线；偏心轴上的偏心距应稍为大于内齿轮与行星齿轮弹性变形圈的中心距；转动偏心轴即可驱动零齿差内齿轮副传动机构拖动零齿差齿轮输出轴按少齿差的传动比减速旋转，以实现正反向转动无间隙的均匀旋转工作。
行星齿轮弹性变形零齿差内传动机构

[发明专利]外圈剖分的可拆装滚动轴承-CN201310020109.7在审
发明人： 王榕生 -专利权人： 王榕生
申请日： 2013-01-21 - 公布日： 2013-04-03 - 主分类号： F16C33/60 文献下载
摘要：外圈剖分的可拆装滚动轴承是由外圈⑴、内圈⑵、滚柱⑶/滚珠⑷和弹性销⑸等组件构成。外圈⑴上设置有空腔轨道（11）；内圈⑵上设置有空腔轨道（21）；滚柱⑶/滚珠⑷圆周阵列放置空腔轨道（11）和空腔轨道（21）的空腔中；弹性销⑸插入定位孔（12）中，其中4件用于轴承自身定位，另4件分别用于向上下的连接件定位；沿外圈的空腔轨道最大点线切割，把外圈沿轴向切成一分为二；以外圈的圆孔中心为基准线切割，把外圈沿径向切成一分为二，通过线切割，外圈已分割为四件，四件中两件两件为一组相对旋转90°，这样被切割后的外圈装配位置就被确定下来，只要在外圈中任意先取去一件，外圈和内圈中滚动轴承轨道空腔就显示出来，装入滚柱/或滚珠，一套外圈剖分的可拆装滚动轴承的安装就已完成，拆卸轴承外圈步骤与装法相反。这就给机械构件中滚动轴承的装拆、清洗、涂油、安装和更换带来方便。
外圈拆装滚动轴承

[发明专利]一齿差齿轮减速器基本型体-CN201210319343.5无效
发明人： 王榕生 -专利权人： 王榕生
申请日： 2012-10-19 - 公布日： 2013-03-27 - 主分类号： F16H1/28 文献下载
摘要：一种一齿差齿轮减速器基本型体。该基本型体是由一组输出轴组，一个输出端盘件，二套外轴承，一副内外齿轮副，一个输入接盘件和一组输入偏心轴组等组成。基本型体的方形体为第三旋转自由度；一齿差齿轮减速器基本型体偏心输入为第二旋转自由度；一齿差齿轮减速器基本型体输出轴为第一旋转自由度。当第三旋转自由度固定时，第二旋转自由度输入则第一自由度为减速减速传动；当第一旋转自由度固定时，第二旋转自由度输入则第三旋转自由度为减速传动。其变化无穷。此外，该基本型的传动器还可配置立式和卧式及电机式等机型产品以及套装于机械的机架上应用。
一齿差齿轮减速器基本

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