电动车开关磁阻调速电机驱动系统

成果编号：14675

价格：面议

完成单位：中国矿业大学

单位类别：211系统院所

完成时间：2014年

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：装备制造、能源环保、其他

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发布人：陈昊离线

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开关磁阻调速电机系统是一种新型的机电一体化无级调速电机系统，由电机本体和控制器两部分组成。它兼有交流调速系统电机简单坚固、无刷、无整流子和直流调速系统调速性能好的优点。开关磁阻调速电机系统具有广阔的应用前景，可以在各行各业应用，如电动车传动、节能装备及新能源发电、飞行器、航天器、机器人驱动、数控机床、电动工具、家用电器电机变速传动、吸尘泵、离心干燥机等高速电气传动、矿山设备、节能型风机和水泵的变速传动，具有良好的应用前景。获丹麦专利授权1件、中国发明专利授权18件、中国实用新型专利授权6项，新申请美国专利9件、澳大利亚专利7件、加拿大专利7件、南非专利2项、俄罗斯专利1件、中国发明专利22件。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新产品、新装备

合作方式：技术开发、技术入股、共建载体、其他

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 22 项
已授权专利,其中:发明专利 19 项
专利号:
ZL201310033182.8,ZL201310030343.8,ZL201310045221.6

成果简介

成果概况

创新要点

实现了开关磁阻调速电动机的电磁设计及控制方案的创新。开关磁阻电机驱动系统是由开关磁阻电机与控制装置构成的不可分割的整体，在分析开关磁阻电动机系统启动、变速、制动性能要求的基础上，进行不同电机结构、运行控制策略对比研究和可行性研究，采用一体化设计和全局优化，确定了多种具有优良性能价格比的电磁设计方案和启动、变速及再生制动控制方案。实现了转矩脉动最小化控制、制动转矩控制和无位置传感器控制，极大地提高了开关磁阻电机的运行性能。（1）可靠性评估技术。可靠性评估不仅能够判别系统是否满足生产生活需要，同时为可靠性设计提供了方向。首次采用改进的马尔科夫模型，成功实现了开关磁阻电机驱动系统的可靠性评估；（2）故障诊断方面。故障诊断能够优先实现故障的判别和定位，避免故障传播，最大减小平均维修时间，间接提高可靠性。独创了频谱系数法和数字化诊断方法，具有极高的诊断精度与速度。（3）有效的热管理。散热性能是开关磁阻电机驱动系统是否能够可靠工作的前提。深入研究了功率变换器中各种因素对系统散热性能的影响，提出了有效的热管理措施。

主要技术指标

（1）电机结构简单、坚固、制造工艺简单，成本低，可工作于极高转速；（2）定子线圈嵌放容易，端部短而牢固，工作可靠，能适用于各种恶劣、高温甚至强振动环境；（3）损耗主要产生在定子，电机易于冷却；（4）转子无永磁体，无高温退磁现象；（5）可允许有较高的升温；（6）转矩方向与电流方向无关，从而可最大限度简化功率变换器，降低系统成本；（7）功率变换器不会出现直通故障，可靠性高；（8）起动转矩大，低速性能好，无感应电动机在起动时所出现的冲击电流现象。它每小时起动次数不受限制，可以连续起动或停车，且开关磁阻电机的“转矩/惯量”比值大，快速起动能力强；（9）调速范围宽，控制灵活，易于实现各种特殊要求的转矩——速度特性；（10）在宽广的转速和功率范围内都具有高效率；（11）能四象限运作，具有较强的再生制动能力。

其他说明

其技术成果获99年度省级科技进步二等奖，03年度省级科技进步二等奖，05年度省级科技进步二等奖，07年度部级科技进步二等奖，11年度部级科技进步二等奖，12年度部级技术发明二等奖，98年度省级科技进步三等奖，07年度省级科技进步三等奖，09年度省级科技进步三等奖，11年度省级科技进步三等奖，06年度部级科技进步三等奖，09年度部级科技进步三等奖，11年度部级科技进步三等奖，第十四届中国国际工业博览会中国高校展区优秀展品一等奖。

完成人信息

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