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[发明专利]一种混合单绕组磁悬浮电机的悬浮力控制方法-CN202210842374.2在审
发明人：陈上吉;孙玉坤;孟凡斌;袁野;南钰;樊薇;王新迪 -专利权人：南京工程学院;国网河南省电力公司;国网河南省电力公司开封供电公司;江苏大学
申请日： 2022-07-18 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： H02P23/14 文献下载
摘要：一种混合单绕组磁悬浮电机的悬浮力控制方法，利用两自由度悬浮系统的参考位移分别与位移传感器测量值作差，再经过控制器处理得到两自由度的参考悬浮力；根据悬浮力分配准则将参考悬浮力分别作为宽支承系统悬浮力给定值和单绕组系统悬浮力给定值；宽支承系统悬浮力控制采用直接悬浮力控制策略，宽支承系统悬浮电流实际测量值与转子位置角度经由悬浮力双约束模型转换为对应悬浮力，与给定悬浮力比较产生宽支承系统控制信号，实现宽支承系统稳定悬浮。实现电机宽支承系统独立抗扰以及与单绕组系统协调宽支承系统共同抗扰；通过协调宽支承系统进行悬浮力补偿，有效拓宽悬浮力输出范围，且悬浮力值几乎不受转矩电流影响，实现宽支承系统稳定悬浮。
一种混合绕组磁悬浮电机悬浮控制方法

[发明专利]无轴承无刷直流电机悬浮力的闭环控制方法和系统-CN201210580461.1无效
发明人：谭斐;李正明;张芊;盛碧琦 -专利权人：江苏大学
申请日： 2012-12-26 - 公布日： 2013-05-01 - 主分类号： H02N15/00 文献下载
摘要：无轴承无刷直流电机悬浮力的闭环控制方法，包括：检测转子在x、y轴的位移量，与给定位移量相比后得到x、y轴位移偏差，生成x、y轴的给定控制悬浮力；根据悬浮力控制绕组磁链、相角及电机的结构参数，计算出当前的x、y轴的悬浮力，并和x、y轴的给定控制悬浮力比较，得到悬浮力差值；根据悬浮力差值、转子旋转角、悬浮力控制绕组磁链的相角、转矩绕组气隙磁链和悬浮力控制绕组磁链ψs2，将悬浮力差值转化为在静止坐标系αβ下的悬浮力控制绕组磁链差值，求出当前所需的悬浮力控制绕组磁链差值分量；将悬浮力控制绕组磁链差值离散为控制用电压空间矢量；根据SVPWM原理调制电压空间矢量，形成PWM脉冲驱动逆变器。
轴承直流电机悬浮闭环控制方法系统

[发明专利]一种双悬浮力无轴承异步电机的矢量控制方法-CN202110958501.0在审
发明人：丁琪峰;杨泽斌;孙晓东;卢承领;王光鑫 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-08-20 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： H02P21/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种双悬浮力无轴承异步电机的矢量控制方法，首先建立了双悬浮力无轴承异步电机的数学模型，包括电机的磁链方程、电压方程、主控悬浮力方程以及辅助悬浮力方程；接着推导了双悬浮力无轴承异步电机的等效转子电阻并优化了主控悬浮力方程；最后采用基于气隙磁场定向的矢量控制方法实现双悬浮力无轴承异步电机的主控悬浮力、辅助悬浮力以及转矩的独立控制。
一种悬浮轴承异步电机矢量控制方法

[发明专利]一种永磁偏置无轴承开关磁阻电机-CN201110247143.9有效
发明人：王惠军;刘西全;王云燕;杜国华;高鹏飞;王静雅 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2011-08-26 - 公布日： 2012-01-04 - 主分类号： H02K29/03 文献下载
摘要：一种永磁偏置无轴承开关磁阻电机，由定子背轭、永磁体、定子悬浮力铁心、定子转矩铁心、隔磁套、悬浮力绕组线圈、转矩绕组线圈、转子铁心、轴组成，定子悬浮力铁心绕制有悬浮力绕组线圈，定子悬浮力铁心的外侧是定子背轭，定子背轭与定子悬浮力铁心相连，永磁体位于两个定子背轭之间，定子悬浮力铁心槽中是隔磁套和定子转矩铁心，且隔磁套位于定子悬浮力绕组与定子转矩铁心之间，定子悬浮力铁心与定子转矩铁心内部是转子铁心，定子悬浮力铁心本发明实现了转矩与悬浮力的解耦控制，便于实现高速运行，并且采用永磁体提供悬浮力偏置磁通，可降低悬浮功耗，提高电机效率。
一种永磁偏置轴承开关磁阻电机

[发明专利]悬浮力绕组锯齿波电流型的BSRM期望电流计算方法-CN201711257772.3有效
发明人：陈凌;王宏华;张经炜;谭超;路天航;王燚 -专利权人：河海大学
申请日： 2017-12-04 - 公布日： 2020-07-17 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种悬浮力绕组锯齿波电流型的BSRM期望电流计算方法，包括：根据所期望平均转矩和期望平均悬浮力，选择主绕组和悬浮力绕组电流波形控制方式及其电流导通区间，推导水平、垂直方向上的平均悬浮力和平均转矩计算公式，计算主绕组关断角和所需的主绕组方波期望电流、悬浮力绕组锯齿波期望电流。本发明生成的期望电流可实现BSRM平均转矩平均悬浮力控制目标，并具有平抑悬浮力脉动的作用，不仅有利于重载调速运行及悬浮控制，而且适用于空载运行及悬浮控制要求，解决了转矩和悬浮力的不匹配问题。
悬浮绕组锯齿电流 bsrm 期望计算方法

[发明专利]一种复合结构无轴承开关磁阻电机及其控制方法-CN201310208638.X有效
发明人：刘泽远;邓智泉;曹鑫;杨燕 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2013-05-28 - 公布日： 2013-09-11 - 主分类号： H02N15/00 文献下载
摘要：转矩定子和悬浮力定子轴向叠加在一起合成一个定子；定子齿上绕有一个绕组，穿越转矩定子和悬浮力定子，绕组形式采用集中式绕组；转子由转矩转子与悬浮力转子组成，转矩转子与悬浮力转子轴向叠加布置在定子内，且转矩定子下方为转矩转子，两者轴向长度相同，悬浮力定子对应的转子为悬浮力转子两者轴向长度相同；悬浮力定子采用极靴结构，且悬浮力定子极弧角大于转矩定子极弧角。实现了悬浮力和转矩解耦控制，控制方法简单，径向承载力大，电机悬浮性能好。利用最小电感区实行悬浮控制，悬浮电流对转矩电流的影响小，相间耦合作用小。
一种复合结构轴承开关磁阻电机及其控制方法

[发明专利]一种12/14极磁悬浮开关磁阻电机悬浮力精确建模方法-CN201910902730.3有效
发明人：袁野;马益清;朱志莹;杨帆;谢凯;黄永红;孙玉坤;孟高军 -专利权人：江苏大学
申请日： 2019-09-24 - 公布日： 2021-05-25 - 主分类号： H02K19/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种12/14极磁悬浮开关磁阻电机悬浮力精确建模方法，针对边缘磁通、转子位置等因素导致的悬浮力脉动，建立了考虑悬浮力脉动的精确悬浮力模型。根据定子齿极数、转子齿极数以及转速定量得到悬浮力脉动周期；并借助有限元分析获得12/14极磁悬浮开关磁阻电机磁力线分布，归纳出边缘磁力线分布规律，进而获得边缘磁通宽度的数学模型；然后对边缘磁通宽度的数学模型进行傅里叶分解，获取基波分量；根据麦克斯韦应力法，获得了基于边缘磁通宽度基波分量、控制磁通密度、偏置磁通密度等参数的悬浮力脉动模型。最后结合悬浮力机理模型与脉动模型，得到了精确悬浮力模型，为12/14极磁悬浮开关磁阻电机悬浮力稳定控制奠定基础。
一种 12 14 磁悬浮开关磁阻电机悬浮精确建模方法

[发明专利]一种绕组关断角同时调节的BSRM期望电流计算方法-CN201711259568.5有效
发明人：陈凌;王宏华;张经炜;谭超;路天航;王燚 -专利权人：河海大学
申请日： 2017-12-04 - 公布日： 2019-04-26 - 主分类号： H02N15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种绕组关断角可同时调节的BSRM期望电流计算方法，包括：根据所期望平均转矩和期望平均悬浮力，选择主绕组和悬浮力绕组电流波形控制方式及其电流导通区间，推导水平、垂直方向上的平均悬浮力和平均转矩计算公式，计算主绕组及悬浮力绕组关断角和所需的主绕组方波期望电流、悬浮力绕组方波期望电流。本发明生成的期望电流可实现BSRM平均转矩平均悬浮力控制目标，并具有平抑转矩及悬浮力的脉动的作用，不仅有利于重载调速运行及悬浮控制，而且适用于空载运行及悬浮控制要求，解决了转矩和悬浮力的不匹配问题。
一种绕组关断角可同时调节 bsrm 期望电流计算方法

[发明专利]一种无轴承无铁心永磁电机悬浮力预测控制系统-CN201911190422.9有效
发明人：朱熀秋;吴明灿;刁小燕;潘伟 -专利权人：江苏大学
申请日： 2019-11-28 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： H02P21/20 文献下载
摘要：本发明公开一种无轴承无铁心永磁电机悬浮力预测控制系统，包括径向悬浮力模型预测控制器、悬浮力绕组磁链模型预测控制器和转矩绕组合成气隙磁链模型预测控制器，利用初始观测的悬浮力绕组磁链和转矩绕组合成气隙磁链，经过预测算法算出下一个采样周期内的每个开关状态所对应的电机径向悬浮力大小，并将其与悬浮力指令值一起输入价值函数计算模块，利用价值函数选取最优开关状态的电压矢量输入到下一个控制周期中，完成悬浮力直接控制，悬浮力的控制与优化同时进行，不仅仅避免了由于延时带来的悬浮力脉动和磁链纹波等问题，还解决了无轴承电机传统悬浮力矢量控制存在的参数整定复杂以及控制过程中动态性能不足的问题，提高了悬浮力控制的精度。
一种轴承铁心永磁电机悬浮预测控制系统

[发明专利]一种轴向分相外转子磁悬浮开关磁阻电机及其悬浮力精确建模方法-CN202211518481.6在审
发明人：袁野;周寅清;丁世宏;杨帆;曾观保;孙玉坤 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-11-30 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： H02P6/34 文献下载
摘要：本发明公开了一种轴向分相外转子磁悬浮开关磁阻电机及其悬浮力精确建模方法，磁悬浮开关磁阻电机由于其定、转子都采用凸极结构使得悬浮力会受到转子位置的影响，因此在建立悬浮力数学模型时需要考虑转子位置变化对悬浮力的影响首先根据有限元分析获得悬浮磁通变化规律，从而获得边缘悬浮磁通面积的变化规律；然后对边缘磁通面积在一个周期内的变化数值进行傅里叶分析，得到边缘磁通面积的数学解析公式。根据麦克斯韦应力法，获得了基于边缘磁通宽度基波分量、控制磁通密度、偏置磁通密度等参数的悬浮力脉动模型以及悬浮力机理模型，从而获得了更为精确的悬浮力模型。
一种轴向外转磁悬浮开关磁阻电机及其悬浮精确建模方法

[发明专利]一种集中式磁悬浮异步电机的悬浮力模型优化方法-CN202310598639.3在审
发明人：杨泽斌;丁琪峰;孙晓东;苏严龙;沈子钧 -专利权人：江苏大学
申请日： 2023-05-25 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： H02P21/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种集中式绕组磁悬浮异步电机的悬浮力模型优化方法，适用于采用集中式绕组的单相悬浮异步电机和三相悬浮异步电机。本方法首先找到转矩绕组和悬浮力绕组间所有能产生悬浮力的谐波极对数，然后对传统的单相磁悬浮异步电机和三相磁悬浮异步电机悬浮力方程进行修正并计算出修正因子的精确值。最后在传统单相磁悬浮异步电机和三相磁悬浮异步电机的控制系统中对悬浮力/电流转换模块进行改进。该发明优化了传统磁悬浮异步电机的悬浮力模型，可有效地提升控制系统的控制精度。
一种集中磁悬浮异步电机悬浮模型优化方法

[发明专利]一种BSRM平均转矩瞬时悬浮力控制期望电流计算方法-CN201711257848.2有效
发明人：陈凌;王宏华;张经炜;谭超;路天航;王燚 -专利权人：河海大学
申请日： 2017-12-04 - 公布日： 2020-05-22 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种BSRM平均转矩瞬时悬浮力控制期望电流计算方法，包括：根据所期望平均转矩和期望瞬时悬浮力，选择主绕组和悬浮力绕组电流波形控制方式及其电流导通区间，推导平均转矩计算公式，计算主绕组关断角和所需的主绕组方波期望电流、悬浮力绕组瞬时期望电流。本发明生成的期望电流可实现BSRM平均转矩和瞬时悬浮力的控制目标，不仅有利于重载调速运行及悬浮控制，而且适用于空载运行及悬浮控制要求，解决了转矩和悬浮力的不匹配问题。
一种 bsrm 平均转矩瞬时悬浮控制期望电流计算方法

[实用新型]无轴承永磁同步电机的控制器-CN200920037557.7无效
发明人：谭耳;朱熀秋 -专利权人：江苏大学
申请日： 2009-02-11 - 公布日： 2009-12-30 - 主分类号： H02P27/04 文献下载
摘要：无轴承永磁同步电机的控制器，包括直接转矩控制器和悬浮力直接控制器；直接转矩控制器用于生成无轴承永磁同步电机转矩绕组控制电压源逆变器开关信号，驱动逆变器对转矩绕组磁链和转矩进行直接控制；悬浮力直接控制器直接生成悬浮力绕组控制电压源逆变器开关信号，驱动逆变器对悬浮力绕组磁链和转子径向悬浮力进行直接控制。本实用新型由直接转矩控制器和悬浮力直接控制器形成转矩和悬浮力直接控制器，对无轴承永磁同步电机进行控制，该控制器结构简单且性能优良。
轴承永磁同步电机控制器

[发明专利]一种降低无轴承磁通切换电机转子悬浮电流的控制方法-CN201510165392.1有效
发明人：周扬忠;钟天云;马俊亭;吴汉童;吴赫;黄志坡 -专利权人：福州大学
申请日： 2015-04-09 - 公布日： 2017-03-08 - 主分类号： H02P21/22 文献下载
摘要：本发明提供一种无轴承磁通切换电机转子悬浮控制方法，目的是进一步降低转子悬浮电流峰值，及改善转子悬浮运行的平稳性。该方法包括悬浮电流的产生及与之对应的电机悬浮绕组结构。电机可采用双绕组结构，也可以采用单绕组结构，前者悬浮绕组流过电流产生悬浮力，后者绕组中同时流过悬浮电流和转矩电流。利用机械空间垂直的两相悬浮绕组流过悬浮电流，产生空间近似垂直的两个悬浮力，并利用这两个悬浮力合成出转子所需要的悬浮力。由于，悬浮绕组均工作于其产生最大悬浮力附近，因此有效降低了悬浮电流幅值。
一种降低轴承切换电机转子悬浮电流控制方法

[发明专利]考虑边缘磁通耦合的磁悬浮电机悬浮力控制方法-CN202210892817.9在审
发明人：袁野;施天宇;杨帆;孙玉坤;丁世宏;徐波 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-07-27 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： H02N15/00 文献下载
摘要：本发明公开一种考虑边缘磁通耦合的磁悬浮电机悬浮力控制方法，悬浮电流和实时偏心位移通过位置解耦悬浮力模型计算获得反馈悬浮力；悬浮电流和实时偏心位移对时间的导数输入滑模观测器，输出悬浮扰动力观测量；反馈悬浮力和观测量叠加后，与悬浮力求取误差，确定驱动功率变换器的电压正负性，控制悬浮系统；位置悬浮力解耦模型基于非线性模型进行建立，滑模观测器基于位置解耦模型进行设计，滑模观测器实时在线获取非线性时变耦合分量，并将该耦合分量作为外部干扰前馈补偿至悬浮控制系统，本发明有效地将非线性时变悬浮系统转变为线性时不变悬浮系统，大幅度提高飞轮电池的悬浮稳定性、可靠性与精度。
考虑边缘耦合磁悬浮电机悬浮控制方法

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