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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种永磁电机系统的最小铜耗协调控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118763938B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410742164.5，技术领域涉及：H02P21/14；该发明授权一种永磁电机系统的最小铜耗协调控制方法是由李烽;王凯;聂杰;宋旭敏;李健;陈万庆;葛红娟;王海峰设计研发完成，并于2024-06-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种永磁电机系统的最小铜耗协调控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种永磁电机系统的最小铜耗协调控制方法，包括如下步骤：S1，根据交流励磁HESG的拓扑结构及其调磁原理，得到电机在d‑q旋转坐标系下的物理模型，推导出d‑q坐标系下的电压方程、磁链方程和电磁转矩方程；S2，基于低速和高速运行阶段的调磁扩速需求，分别推导出不同约束条件下的拉格朗日方程；S3，以电机铜耗最小为优化目标，在线分配励磁电流和电枢电流，实现励磁电流和电枢电流协调控制。本发明能实现励磁电流和电枢电流的在线分配，获得最小铜耗，提高发电系统效率。

本发明授权一种永磁电机系统的最小铜耗协调控制方法在权利要求书中公布了：1.一种永磁电机系统的最小铜耗协调控制方法，其特征在于，包括如下步骤： S1，根据交流励磁HESG的拓扑结构及其调磁原理，得到电机在d-q旋转坐标系下的物理模型，推导出d-q坐标系下的电压方程、磁链方程和电磁转矩方程； S2，基于低速和高速运行阶段的调磁扩速需求，分别推导出不同约束条件下的拉格朗日方程； S3，以电机铜耗最小为优化目标，在线分配励磁电流和电枢电流，实现励磁电流和电枢电流协调控制； 设交流励磁HESG为理想电机，当三相电枢绕组中通正向电流时产生正值磁链，三相励磁绕组中通正向电流时产生正值磁链，由此可得到d-q坐标系下的电压方程、磁链方程和电磁转矩方程分别如下： 电压方程： 式中，下标s和f分别代表电枢绕组和励磁绕组参数；下标d、q分别表示d轴、q轴参数；ψdf、ψqf分别代表励磁绕组d、q轴磁链；ψds、ψqs分别代表电枢绕组d、q轴磁链；idf、iqf分别为励磁电流d、q轴分量；ids、iqs分别为电枢电流d、q轴分量；udf、uqf分别为励磁电压d、q轴分量；uds、uqs分别为电枢电压d、q轴分量； 磁链方程： 电磁转矩方程： 式中，p为微分算子；Tem为电磁转矩；ω为电机同步角频率；Rs，Rf分别为电枢绕组和励磁绕组内阻；Lds、Lqs分别为电枢绕组d轴自感、q轴自感，Ldf、Lqf分别为励磁绕组d轴自感、q轴自感；Ldm为励磁绕组和电枢绕组d轴之间的互感；Lqm为励磁绕组和电枢绕组q轴之间的互感；ψpms和ψpmf分别为电枢绕组和励磁绕组上的永磁磁链幅值；nps，npf分别为电枢绕组和励磁绕组的极对数； 步骤S2中：当交流励磁HESG高速运行时，电枢绕组d-q轴电压方程为： 且应满足： 式中，ifmax为励磁绕组的电流极限值； 得d-q轴电流约束条件： 忽略PWM整流器的开关损耗，交流励磁型HESG的输出电磁功率Pe和负载消耗总功率Pload表示如下： 进一步的，得直流母线电压方程为： 其中，Udc为输出直流电压参考值；R为直流负载； 则高速运行阶段时的拉格朗日方程为： 式中，λ1、λ2为拉格朗日乘子； 在低速运行阶段时，将电枢电流调磁分量ids设置为0A，故拉格朗日方程表示如下： 式中，λ为拉格朗日乘子。

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