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[发明专利]一种双定子径向磁通并网发电机-CN202310831690.4在审
发明人：黄晟;张一凡;廖武;沈非凡;马伯;黄守道 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-07-07 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： H02K16/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种双定子径向磁通并网发电机，涉及电机技术领域，包括外定子、内定子、转子、支撑轴和壳体；支撑轴固定设置于壳体内，内定子、转子和外定子从内至外依次嵌套设置于支撑轴上；内定子表面开槽放置第一绕组；第一绕组能够连接新能源发电机组的逆变器；转子包括内层硅钢片、中间层隔磁材料和外层硅钢片，转子内表面开槽放置永磁体，外表面开槽放置第二绕组；外定子表面开槽放置第三绕组，并固定在外壳上；第三绕组连接电网，本发明提供的方案能够增强电力系统惯性。
一种定子径向并网发电机

[发明专利]一种可调磁的无轴承磁通反向永磁电机及控制方法-CN202310942515.2在审
发明人：吴轩;刘琦;刘波;雷正豪;吴婷;黄晓辉;黄守道 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-07-30 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： H02K1/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种可调磁的无轴承磁通反向永磁电机及控制方法，该电机包括定子铁心、转子铁心、悬浮绕组、转矩绕组和永磁体，定子铁心上设有朝向转子铁心的定子齿，定子齿上缠绕绕组；每个定子齿的齿部顶端左、右侧分别分别表贴钕铁硼永磁体，且同一定子齿齿部上的钕铁硼永磁体的充磁方向相同，相邻定子齿齿部上的钕铁硼永磁体的充磁方向相反；每个定子齿的轭部末端布设一个铝镍钴永磁体，在每个铝镍钴永磁体的两侧布设钕铁硼永磁体，铝镍钴永磁体的充磁方向为径向充磁，相邻定子齿上内嵌的钕铁硼永磁体和表贴的钕铁硼永磁体之间能构成闭合磁路。本发明通过对电机本体中永磁体位置的巧妙布设，进而通过控制绕组中的零序电流实现了磁场的在线调节。
一种可调轴承反向永磁电机控制方法

[发明专利]一种恒流源励磁的变速恒频水力发电系统及其应用方法-CN202210081544.X有效
发明人：罗德荣;谭志红;黄守道;李孟秋 -专利权人：湖南大学
申请日： 2022-01-24 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： H02P9/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种恒流源励磁的变速恒频水力发电系统及其应用方法，本发明的变速恒频水力发电系统包括励磁单元、水轮机、恒流源电励磁发电机、双PWM变频器及控制单元，水轮机与恒流源电励磁发电机同轴连接，励磁单元包括恒流源和励磁功率单元，恒流源的输出端与励磁功率单元相连，励磁功率单元与恒流源电励磁发电机相连，恒流源电励磁发电机的输出端与双PWM变频器相连。本发明能够在水轮机工作条件发生变化时通过改变水轮恒流源电励磁发电机的运行转速实现最大水轮捕获，变转速所带的频率不稳定交给变频器去完成使得频率恒定，从而跟踪水轮机最大工作效率，提高水轮机输出功率，改善水轮机在不同工况下工作效率、提高水轮机水能捕获能力。
一种恒流源励磁变速水力发电系统及其应用方法

[发明专利]一种双定子轴向磁通并网发电机-CN202310827077.5在审
发明人：黄晟;张一凡;马伯;沈非凡;廖武;黄守道 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-07-07 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： H02K16/04 文献下载
摘要：本发明提供一种双定子轴向磁通并网发电机，涉及电机技术领域，包括左定子、右定子、转子、支撑轴和壳体；左定子、转子和右定子沿支撑轴的轴向依次设置于支撑轴上，支撑轴能够绕自身轴线转动地设置于壳体内，转子固定于支撑轴上，左定子和右定子能够相对于支撑轴转动地套设于支撑轴上；左定子朝向转子的一侧表面开槽放置第一绕组，第一绕组能够与新能源发电机组的逆变器连接；转子包括左侧硅钢片、中间层隔磁材料和右侧硅钢片，左侧硅钢片表面放置永磁体，右侧硅钢片表面开槽放置第二绕组；右定子朝向转子的一侧表面开槽放置第三绕组；第三绕组能够连接电网。本发明提供的方案能够增强电力系统惯性。
一种定子轴向并网发电机

[发明专利]适用于宽风域的风电场增强型分散式电压控制方法及系统-CN202310812991.2有效
发明人：黄晟;彭涵知;屈尹鹏;魏娟;黄晓辉;王鹏达;黄守道 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-07-05 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： H02J3/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于宽风域的风电场增强型分散式电压控制方法及系统，获取风电机组发出的有功功率及混合储能系统的荷电状态判断风电机组的无功功率容量是否足够应对无功功率需求的电压调节，若足够则采用基于电压敏感性的局部无功Var/电压Volt控制的方式；否则采用上、下层分层控制，上层以最小的电压偏差和最小的混合储能系统使用量来确定混合储能系统的综合功率；下层将确定的混合储能系统的综合功率分配给混合储能系统的混合存储单元。本发明能够实现宽风域的风电场增强型分散式电压控制，在确保电压质量的基础上，实现考虑到不同的工作特性对电池和超级电容器进行最佳分配。
适用于宽风域电场增强分散电压控制方法系统

[发明专利]一种共轴对转风力发电机最大功率跟踪控制方法及发电机-CN202111459867.X有效
发明人：饶志蒙;冯垚径;夏晨曦;成双银;郭勇;黄守道 -专利权人：湖南大学
申请日： 2021-12-02 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本申请公开了一种共轴对转风力发电机最大功率跟踪控制方法及发电机，该发电机包括：左侧盘式转子铁心和左侧永磁体组成的左盘式转子；右侧盘式转子铁心和右侧永磁体组成的右盘式转子，其中，左侧盘式转子铁心与右侧盘式转子铁心在结构完全对称，左盘式转子和右盘式转子在结构上完成对称；定子绕组在盘式无槽定子铁心内侧和外侧交叉环绕形式；其中，所述定子绕组总的反电势是由盘式无槽定子铁心两侧绕组的反电势串联叠加而成。通过本申请解决了现有技术中共轴对转风力发电机内外双转结构不对称所导致的问题，从而易于实现对共轴对转风力发电机的控制。
一种风力发电机最大功率跟踪控制方法发电机

[发明专利]一种基于电流预测的变磁阻电机控制方法、系统及介质-CN202310538120.6在审
发明人：吴轩;陈辉宇;刘波;吴婷;黄守道;黄晟;吕铭晟 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： H02P21/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于电流预测的变磁阻电机控制方法、系统及介质，本发明包括观测转子位置和转速，将转速的差值通过转速调节器得到q轴参考电流；利用预测模型预测k+1时刻的d,q轴电流及励磁电流；根据q轴参考电流、k+1时刻的d,q轴电流及励磁电流计算两电平电压源型逆变器8种不同的电压矢量相应的价值函数J；选择最小的价值函数J对应的电压矢量，若选择的电压矢量为零矢量则按照开关切换次数最少的原则在两个零矢量中择一以生成开关信号Sabc控制变磁阻电机。本发明与传统矢量控制策略相比消除了电流环PI调节器，简化了控制系统的复杂性，无需位置传感器，提高了变磁阻电机系统的可靠性、降低了硬件成本。
一种基于电流预测磁阻电机控制方法系统介质

[发明专利]变速恒频水力发电系统模型预测控制方法和装置-CN202310577794.7在审
发明人：罗德荣;林晨晖;冷洋;黄守道 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-05-22 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： H02P9/48 文献下载
摘要：本发明公开一种变速恒频水力发电系统模型预测控制方法和装置，方法包括对变速恒频水力发电系统的机侧变流器通过MPC计算指令磁链和指令电磁转矩，根据指令磁链和指令电磁转矩对机侧变流器的8个电压矢量进行筛选，将筛选后剩下的开关矢量代入价值函数形成下一时刻的控制信号。本发明能够实现对发电机进行变速恒频调节，提高了系统的发电质量和效率；本发明针对的变频水力发电系统所采用的发电机为永磁同步发电机，控制对象包括双PWM变流器，具有通用性好、适用范围广泛的优点；本发明考虑了变流器、发电机以及电网模型，适合水力发电系统各种工况下高性能控制。
变速水力发电系统模型预测控制方法装置

[发明专利]一种双定子电励磁无轴承游标磁阻电机-CN202310482141.0在审
发明人：吴轩;雷正豪;刘波;吴婷;刘琦;黄守道;黄晟;黄晓辉;吕铭晟 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-04-29 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： H02K16/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种双定子电励磁无轴承游标磁阻电机，包括转子、内定子、外定子、转矩绕组、以及悬浮绕组，所述内定子和所述外定子的轴线之间相差δ角；内外定子上各设有一套三相集中绕组，分别是转矩绕组、悬浮绕组，其中，向转矩绕组中注入转矩电流和直流偏置电流，向悬浮绕组中注入悬浮电流和直流偏置电流。相比于传统的无轴承电机，本发明的双定子电励磁无轴承游标磁阻电机向转矩绕组和悬浮绕组中注入直流偏置电流，即利用零序电流励磁以替代永磁体，避免了因温度过高而导致永磁体发生不可逆退磁的情况，以及通过设置δ角，有效削弱悬浮电流磁场与转矩电流磁场之间的磁耦合，具有很高的理论和实用价值。
一种定子电励磁无轴承游标磁阻电机

[发明专利]一种考虑电感饱和效应的永磁电机参数离线辨识方法-CN202210033244.4有效
发明人：夏波;黄晟;黄守道;张文娟;廖武;张冀;高剑 -专利权人：湖南大学
申请日： 2022-01-12 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：本发明提出一种考虑电感饱和效应的永磁电机参数离线辨识方法，考虑到永磁电机磁链中存在饱和效应与逆变器存在固有非线性特性都会给永磁电机参数辨识带来影响，为了提高永磁电机参数离线辨识精度，本发明在永磁电机额定电流附近取几组不同的电流与电压值来辨识定子电阻，然后根据定子电压、电流以及辨识的定子电阻值来获取逆变器非线性电压与定子电流的曲线。在永磁电机额定电流范围内，通过逐渐增加永磁电机d轴与q轴参考电流的大小来使永磁电机d轴与q轴电感处于不同的饱和效应，再由不同参考电流下d轴与q轴磁链与电流的变化量来辨识出永磁电机在不同电流下的d轴与q轴电感。
一种考虑电感饱和效应永磁电机参数离线辨识方法

[发明专利]一种双定子混励无轴承电机及稳定运行判断方法-CN202310482143.X在审
发明人：吴轩;雷正豪;刘波;吴婷;刘琦;黄守道;黄晟;黄晓辉;吕铭晟 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-04-29 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： H02K16/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种双定子混励无轴承电机及稳定运行方法，该电机包括转子、集中式电枢绕组、外定子、内定子、永磁体；集中式电枢绕组横跨在内定子齿上；外定子齿上设有表贴永磁体。该电机的绕组包含两组Y型联结的三相集中绕组；每组三相电枢绕组中同时注入转矩电流、悬浮电流和直流偏置电流。本发明该电机在保留了传统的定子永磁电机优势的基础上，通过引入双定子的结构，将定子绕组和永磁体分隔开来，有利于避免电机运行时温度过高导致永磁体发生退磁，具有很高的理论和实用价值；本发明还提供了一种通用手段来从极数的角度判断电机是否具备稳定运行的条件，以保证内定子、所述外定子以及所述转子的极数设定的可靠性。
一种定子混励无轴承电机稳定运行判断方法

[发明专利]永磁水力发电机的位置传感器故障诊断及容错控制方法-CN202310462953.9在审
发明人：罗德荣;谭志红;黄守道;廖武 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-04-26 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： H02P9/00 文献下载
摘要：本发明公开一种永磁水力发电机的位置传感器故障诊断及容错控制方法，包括：获取发电机转子位置和转速的检测值；根据实测的电压电流值，结合预先构建的PMSG位置观测器，得到发电机转子位置和转速的观测值；根据所述发电机转子位置和转速的观测值、发电机转子位置和转速的检测值，进行位置传感器故障诊断；在诊断出位置传感器故障时，基于所述发电机转子位置和转速的观测值，进行容错控制。本发明采用基于表贴式永磁同步发电机反电动势模型位置观测的故障诊断方法，由传感器的检测值与观测器的观测值得到的残差与阈值进行比较完成对驱动系统的故障诊断，且通过位置观测器得到的估计值，可以实现在传感器故障之后的容错控制，具有较大的工程实用价值。
永磁水力发电机位置传感器故障诊断容错控制方法

[发明专利]一种H-MMC电机驱动系统同频运行的综合控制方法-CN202310233650.X在审
发明人：荣飞;徐爽;黄春辉;刘闯闯;孙克强;黄守道;黄泰霖 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-03-08 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： H02P27/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种H‑MMC电机驱动系统同频运行的综合控制方法。该H‑MMC电机驱动系统包括：H‑MMC、永磁同步电动机和交流电网；系统同频运行的综合控制方法主要由补偿相角计算、机侧转速控制、网侧功率控制、桥臂子模块稳压均压控制和调制波计算5个部分构成；本发明给出了H‑MMC电机驱动系统的拓扑结构，通过实时计算补偿相角，对电机相角进行调节，从而控制H‑MMC桥臂差频功率趋近于零；大大降低了环流和中性点电压的要求，无需增加控制器即可实现同频工况下系统的稳定运行，具有同频运行时子模块电容电压纹波小、损耗小、控制相对简单的优点。
一种 mmc 电机驱动系统运行综合控制方法

[发明专利]一种多扇区槽口永磁式混励游标磁阻电机-CN202310482142.5在审
发明人：吴轩;雷正豪;刘波;吴婷;刘琦;黄守道;黄晟;黄晓辉;吕铭晟 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-04-29 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： H02K3/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种多扇区槽口永磁式混励游标磁阻电机，包括转子、集中式电枢绕组、定子以及永磁体；转子和定子均为凸极结构，定子上设有面向转子的定子齿，定子齿与转子之间存在空气隙，转子齿上开设调制槽，转子和定子均由导磁材料制成，永磁体设置于定子上，集中式电枢绕组设置在定子齿上；其中，将集中式电枢绕组按照多扇区三相式结构布设，每个扇区设有一组独立的三相电枢绕组，并向每个扇区的三相电枢绕组通入独立的带直流偏置的三相正弦电流；相比于传统的三相电机，本发明所述电机在保证较高的转矩密度的同时，也具有良好的容错能力，利用调制槽最大程度上削弱谐波转矩保证电机稳定运行，控制更加灵活，多应用于大功率低速大转矩传动系统。
一种扇区槽口永磁式混励游标磁阻电机

[发明专利]一种双三相永磁同步电机的模型预测电流控制方法及系统-CN202111517942.3有效
发明人：冯聪琪;黄守道;廖武;黄晟;梁戈;刘钰;陈泽星;盛子龙 -专利权人：湖南大学
申请日： 2021-12-13 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种双三相永磁同步电机的模型预测电流控制方法及系统，本发明包括初始化j的值；计算优化虚拟矢量作用的占空比d；基于预设的电流预测模型计算k+2时刻dq子空间的定子电流和计算第j个计算周期对应的代价Gj；将计算周期循环变量j自增1，如果j大于12成立，则找出最小的代价min{Gj}，并选择对应的共模电压抑制的优化虚拟矢量Vopt，选择具有共模电压抑制的合成零矢量，基于选择的合成零矢量进行脉冲组合生成。本发明能够实现对虚拟矢量与合成零矢量的作用时间的优化配置，从而达到减小定子电流脉动的效果，在保持定子谐波电流抑制效果良好的情况下，实现共模电压抑制。
一种三相永磁同步电机模型预测电流控制方法系统

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