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电机与电器
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一种五相电压源逆变桥空间电压矢量脉宽调制算法

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五相交流电动机一相绕组断开容错控制时相电流设定方法

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一种内置混合式转子可控磁通永磁同步电机驱动装置
一种直驱型永磁同步电机风力发电功率变换装置，是由主电路和控制主电路的控制单元构成，主电路有通过联轴器与风机同轴相连的永磁同步发电机，与永磁同步发电机相连的二极管整流器，与二极管整流器相并联的升压斩波电路，与升压斩波电路相并联的滤波储能电容器C和三相逆变器，与三相逆变器相连的三相变压器，以及与三相变压器相连的断路器；升压斩波电路是由电路结构完全相同的第一升压斩波电路和第二升压斩波电路构成，第一升压斩波电路和第二升压斩波电路的输入端和输出端分别并联在一起。

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一种能够同时控制五相电压源逆变桥输出基波和三次谐波的空间电压矢量脉宽调制算法。当基波参考电压矢量落在基波空间某一扇区时，只选取围成该扇区的两个大空间电压矢量和两个中空间电压矢量来合成基波参考电压矢量；基波空间被选中的大、中空间电压矢量在三次谐波空间却为小、中空间电压矢量，在三次谐波空间利用该小、中空间电压矢量来合成三次谐波参考电压矢量。依据平行四边形定则得到基波空间两个中空间电压矢量、两个大空间电压矢量以及适当插入的零电压矢量的作用时间。

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基于单片机主从通信模式的防静电腕带佩戴状况集中监测器，包括通过RS485串行通信接口进行通信的一台上位机和多台下位机及其外围电路，上位机上设置有多组RS485串行通信接口，其上分别链接有多台下位机，下位机位于各个生产操作岗位防静电腕带佩戴状况的监测点上，每台下位机具有唯一的地址，由上位机通过RS485串行通信接口，对选定的监测点进行巡检；下位机监视防静电腕带佩戴状态；当上位机对相应的下位机巡检时，由下位机将防静电腕带佩戴状态发送到上位机。

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本发明提供一种宽调速永磁电机，即多极数内置混合式转子磁路结构可控磁通永磁同步电机。包括电机转轴、定子绕组、定子铁芯、铝镍钴永磁体、钕铁硼永磁体、转子铁芯、位置传感器、传感器电缆、电机电缆、变频器。永磁转子为内置混合式转子磁路结构，转子铁芯中永磁体按U形放置，钕铁硼永磁体沿轴经向放置，铝镍钴永磁体沿轴切向放置。本发明的特点是，因其可以靠施加一幅值可控的直轴电流矢量id来改变电机转子永磁体的磁化强度，并对改变后的磁通密度具有记忆性，因而可称之为记忆电机。已独家许可转让给余姚市奥鑫电器有限公司实施.

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它包括定子铁心，定子铁心为分段设置，将定子铁心的内径圆周均匀的分成k1个扇区组，在每一扇区组A、B、C三相各占相同面积的1个扇区，1个扇区属于一相，每个扇区的定子铁心上均匀的设置有k2个齿，在所述的相邻两个齿之间开有1个槽，所述的相邻齿的齿距为一个极距，所述的相邻的两个定子铁心之间设置有压块，所述的定子铁心上的每一个齿上绕制有整距集中线圈。本发明的电机的绕组系数为1，定子绕组端部短、易于机械连续绕制；各段铁心在电机机座空间上相互独立、易于更换、质量相对较轻、效率高、齿磁导谐波转矩小。

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本发明提供一种宽调速永磁电机，即内置混合式转子磁路结构可控磁通永磁同步电机。包括电机转轴、定子绕组、转子铁芯、铝镍钴永磁体、钕铁硼永磁体、位置传感器、变频器等。由转轴、铝镍钴永磁体、钕铁硼永磁体及转子铁芯组成内置混合式转子磁路结构的永磁转子，转子铁芯中永磁体按W形放置，铝镍钴永磁体切向放置，钕铁硼永磁体径向放置。考虑到转子空间的限制，钕铁硼永磁体可为平行四边形或矩形。本发明的有益效果是可以靠施加一幅值可控的直轴电流矢量id来改变电机转子永磁体的磁化强度，并对改变后的磁通密度具有记忆性。

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本发明提供一种真正意义上的宽调速永磁电机，即特别适合于6极以上的内置混合式转子磁路结构可控磁通永磁同步电机。包括电机转轴、定子绕组、转子铁芯、铝镍钴永磁体、钕铁硼永磁体、位置传感器、变频器等。由转轴、铝镍钴永磁体、钕铁硼永磁体及转子铁芯组成内置混合式转子磁路结构的永磁转子，转子铁芯中永磁体按V形放置，铝镍钴永磁体切向放置，钕铁硼永磁体半切向、半径向放置。本发明的有益效果是可以靠施加一幅值可控的直轴电流矢量id来改变电机转子永磁体的磁化强度，并对改变后的磁通密度具有记忆性。

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凸极转子铁心是由轴线方向的前段凸极转子铁心和后段凸极转子铁心构成，形成在凸极转子铁心上的转子凸极均为一大齿一小齿均匀间隔设置，前段凸极转子铁心和后段凸极转子铁心的衔接为大齿与小齿对应衔接。本发明由于将凸极转子铁心采用上述的结构，使转子铁心大齿和小齿与凸极定子极靴上的永磁体间分别产生的齿槽转矩由于相位不同而基本上相互抵消，达到大幅度削弱磁通反向式电机齿槽转矩的目的。

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该主电路包括隔离二极管D1、电磁铁线圈L、主控制功率管M1、续流二极管D2、储能电容C和附加功率管M2；两只功率管同时关断时，电磁铁线圈电流经续流二极管给电容充电，电容电压升高快，电流快速减小为零，电磁铁快速释放，磁场能转变为电场能，电容电压高于电源电压几倍，并保持不变。两只功率管同时导通时，电容经电磁铁线圈放电，电流快速增大，电场能转变为磁场能。吸合后比释放后的电磁铁线圈电感大许多，电容放电电流峰值高于电磁铁线圈断电时电流许多，很快达到电磁铁吸合所需电流值，快速吸合。

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电路中包括：一储能钽电容C1积累控制电路传递来的电能，一隔离二极管D1防止储能钽电容向控制电路放电；两个稳压管DW1和DW2、一电阻R2、一抗干扰瓷片电容C2与一NPN型三极管Q2共同构成用于检测储能钽电容C1电压而间接达到控制点燃时间的电路；由NPN型三极管Q2、三个限流电阻、两个PNP型三极管Q1和Q3构成一三个三极管正反馈工作电路；由所述储能钽电容C1和一自放电电阻R1以及由所述抗干扰瓷片电容C2和所述电阻R2构成两个吸收与能耗电路用以抗击外部短时的干扰造成的误点燃。

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该电路接通电源后，电源经电容C1降压通入由D1、D2、D3和D4构成的整流桥，其输出由电阻R1、稳压二极管WD1、电容C2和C3稳压滤波得到低压直流工作电源；电路刚通电时，电容C4电压由零逐渐上升，三极管T1和T2都截止，直流工作电源经电阻R4使过零触发双硅输出光耦U1导通，双向可控硅T3导通，由二极管D6、D7、D8和D9形成全波整流桥为电磁制动器线圈倍压供电，电流快速上升，电磁制动器快速吸合；延时一定时间，电容C4电压升高使得T2导通，T1和T2形成正反馈使得T2一直导通，U1一直关闭，

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包括电机底座、外转子飞轮、转轴、内定子和起动驱动电路。本发明采用了价格低廉的铁氧体磁钢材料，并在内定子线圈槽中分别设置有三相起动跨槽整距线圈组和单相发电跨槽整距线圈组。所述的三相起动跨槽整距线圈组中，每极下同相的线圈设置为相同圈数并同槽分层布置，线圈之间设置为并联或串联连接。异相线圈之间设置为顺序异槽分层叠合布置，每相线圈之间分别设置为并联或串联连接；各相绕组的每条并联支路的串联匝数相等。单相发电跨槽整距线圈组设置在三相起动跨槽整距线圈组的外层，单相发电线圈组之间设置为串联连接。

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对于相数为m、极数为2p、定子槽数为Z、按π/m电角度分相、每相能够并联的最大线圈组数为amax的交流电机，本发明将定子绕组每相能够并联的每个线圈组作为1条支路，空间上相邻m相的m条支路按电动势相位互差2π/m电角度的规律连接成1个m相对称星形联接组，再将所得到的amax个星形联接组中属于同一相的各支路首端并联在一起，而amax个星接点不连接；定子绕组由amax个m相对称的星形联接组并联而成，每个线圈组的总串联匝数就是每相绕组的串联匝数，定子绕组是m相对称绕组。

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电池组单元电池均衡充电控制器主要是以由电感和电容两种储能元件与两只功率MOSFET和二只肖特基二极管构成的升降压电路为核心。在该均衡充电器的电路中，电感和电容构成一个典型的二阶振荡电路，再利用MOSFET和二只肖特基二极管构成的升降压电路，可以极其快捷方便实现电源电压相差极小的各个单元电池间的能量转移。均衡充电器受数字信号处理器的程序控制，按部就班地完成储能电容预充电，电池组各个单元电池电源电压巡检与存储，容量偏高的单元电池向容量偏低的单元电池转移能量等各项工作。

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包括整流滤波电路、输入、输出端。本发明在摩托车串联开关稳压器内设置有输出电压设定电路、输出电压检测电路、输出最大电流设定电路、输出电流检测电路、死区时间设定电路和脉宽调制稳压电路。所述的输入端和整流滤波电路、脉宽调制稳压电路、输出端顺序连接，脉宽调制稳压电路分别与输出电压设定电路、输出电压检测电路、输出最大电流设定电路、输出电流检测电路、死区时间设定电路连接，输出端并分别与输出电压检测电路、输出电流检测电路连接。

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本发明公开了一种各相绕组间低热耦合无电磁耦合的双余度永磁同步电动机，定子铁心上放置两套相互独立的三相对称绕组，这两套绕组由两个控制器单独供电，两套绕组可以同时工作，也可以分别单独工作。各相绕组的各个线圈为集中绕组，绕组端部不重叠，而且通过设置小齿以及再在小齿两侧放置耐高温的绝热材料，不仅将各相绕组从电气角度上隔离开，而且使得相绕组之间的与端部漏磁场对应的漏互感极小，也没有槽互漏电感，同时还使得各相绕组间的热耦合很低。一相绕组的偶数个线圈在定子圆周上按照正绕、反绕、……、正绕、反绕的规律连续

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在定子齿的中心线位置处将圆柱状定子铁心圆周均匀的分成 段扇形定子铁心，每段扇形定子铁心两侧各是半个定子齿，每段扇形定子铁心上包含一或多台单元电机的三相对称绕组，扇形铁心之间无线圈端部跨接，扇形铁心两侧的半个定子齿对两侧的线圈形成保护作用。当三相永磁同步电机定子内径较小，轴向长度较长，绕组嵌放很困难时，以及大型低速直驱式三相永磁同步电机定子外径很大，一个完整的电机定子安装运输不仅困难，而且浸漆烘干费用非常高时，采用本发明可以提高劳动生产率，降低制造成本。

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24槽2极三相交流电机双层短距分布绕组，由24槽2极线圈等跨距为10槽的三相双层短距分布叠绕组演变而来，每相正负相带中各有4个线圈，每相正负相带内都有紧邻的2个槽，2个槽中的线圈上下线圈边都属于该相，当将紧邻的2个槽中小槽号内的线圈上线圈边移至大槽号内并缩短端部长度，大槽号内的下线圈边移至小槽号内并缩短端部长度，每相4个线圈边移动后的线圈跨距为9槽，分别与4个线圈边未移动的线圈，分别造成4组由内外2个类似同心式线圈构成的线圈组。

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在以由电感和电容两种储能元件与两只功率MOSFET和二只肖特基二极管构成的升降压电路为核心的控制器上完成的。均衡充电电路是利用由电感和电容构成的二阶振荡电路，通过功率开关管通断控制实现容量偏高的单元电池为电容升压充电以及电容为容量偏低的单元电池降压充电，快捷方便的实现电源电压相差极小的各个单元电池间的能量转移。本发明控制方法通过数字信号处理器的程序控制实现，可以按部就班地完成储能电容预充电，电池组各个单元电池电源电压巡检与存储，容量偏高的单元电池向容量偏低的单元电池转移能量，故障报警等各项工作。

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十五相绕组分成三组；每一组的五相绕组轴线之间依次互差72°电角度，连接成五相星接对称绕组；三组之间相对应的五相星接对称绕组的轴线在空间上依次相移12°电角度；三组五相星接对称绕组的三个中性点互不相连。每个线圈跨距为2个槽，线圈端部较短，极大地节省了用铜量，铜耗少。每个星接五相绕组对称在通入基波电流时可以同时注入幅值为基波电流幅值六分之一的三次谐波电流。注入三次谐波电流后，不仅降低了功率开关管的电流幅值，同时减小电机铁磁饱和度，提高电机铁磁材料利用率与转矩密度。

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定子采用四层短距分布绕组的低转动惯量永磁同步伺服电动机，为4极电机。在定子铁心槽中嵌入一套称之为内部的双层短距分布绕组，每相连接成出电动势和相位完全相同的2条相绕组支路；再在定子铁心槽中嵌入一套称之为外部的双层短距分布绕组，每相也连接成出电动势和相位完全相同的2条相绕组支路，两套绕组的线圈匝数接近。将处于内部和外部两套双层短距分布绕组各相4条相绕组支路“内部”“外部”交叉连接形成两条永磁电动势的大小和相位以及阻抗完全一致的2条相绕组并联支路，能够确保每相支路的永磁电动势和阻抗是对称的，

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本发明公开了一种五相交流电动机一相绕组断开后容错控制时相电流设定方法。五相交流电机由变频器供电，当一相绕组断相，变频器按本发明方法调整其各相输出电流设定值为剩余的四相绕组通电工作时，定子绕组可以联合产生圆形旋转磁动势，保证电机平稳运行，同时保证定子各相绕组产生的铜耗之和最小。与一相断相后设定剩余四相电流幅值相同的方法相比，本发明电流设定方法铜耗能够降低1.86%。

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它包括控制器和内置混合式转子可控磁通永磁同步电机，它还包括与所述的电机输出轴相连的用于输出所述的电机转子永磁磁场空间绝对位置信号的位置传感器，所述的位置传感器通过多芯电缆与所述的控制器连接，本发明驱动装置专门用于控制内置混合式转子结构可控磁通永磁同步电机，实现了内置混合式转子可控磁通永磁同步电机宽范围高性能调速，并且定子铜耗小、使用安全。
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