华中科技大学房莉获国家专利权
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龙图腾网获悉华中科技大学申请的专利一种基于电枢绕组构造模型的永磁电机构造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:CN119727185B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-14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:202411859429.6,技术领域涉及:H02K3/04;该发明授权一种基于电枢绕组构造模型的永磁电机构造方法是由房莉;李大伟;曲荣海设计研发完成,并于2024-12-17向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于电枢绕组构造模型的永磁电机构造方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于电枢绕组构造模型的永磁电机构造方法,属于永磁电机领域,该方法结合电机电磁性能需求和对应气隙磁密谐波特征,分析机电能量转换所需要的电枢谐波特征,并反推具体的电枢绕组结构,提出具有指导意义的电枢单元构造模型,充分发挥电枢谐波的机电能量转换能力;在多工作谐波或多电端口集成等应用场合下,该方法构造的电机具有不等匝数、不规则分布或多组绕组的电枢单元结构,该电枢单元可以产生特定次数、幅值和相位的电枢谐波,可以在一套绕组中同时产生奇数次和偶数次电枢谐波,并同时参与机电能量转换。
本发明授权一种基于电枢绕组构造模型的永磁电机构造方法在权利要求书中公布了:1.一种基于电枢绕组构造模型的永磁电机构造方法,其特征在于,包括: 根据待构造永磁电机在满足目标电磁性能需求所需的谐波次数和各次谐波的相位,对Nw’θs或Gwθs中的目标次谐波的相位或幅值进行调控,并根据调控后的Nw’θs或Gwθs分别得到待构造永磁电机的A相绕组的线圈结构与空间分布特征;根据三相绕组的对称性,获取待构造永磁电机的B相和C相绕组的线圈结构与空间分布特征; 其中,θs为以A相绕组的某个基本单元模型的中轴线为圆周方向上的原轴,从原轴逆时针旋转的任意机械角度,Nw’θs为A相绕组的电枢基本单元函数,用于表征A相绕组的线圈结构,所述线圈结构包括线圈的跨距和匝数,θy为跨距,Nc为匝数,v为谐波次数; Gwθs为A相绕组的空间构造函数,用于表征A相绕组的空间分布特征,所述空间分布特征包括在线圈在空间的位置及线圈之间的串联方式,Gwθs包括一个或多个冲激函数,每个冲激函数所在的空间角度表示一组线圈在空间的位置,冲激函数的幅值为正则表示线圈的电流流向为在右手定则下产生由转子指向定子的磁动势,否则线圈的电流流向为在右手定则下产生由定子指向转子的磁动势,相同电流流向的线圈为正向串联,不同电流流向的线圈为反向串联; 对Nw’θs中的某次谐波的相位进行调控,包括: 若需要使v次谐波反相,并且大于v且最接近v的“零点”次数为2kθy,则将θy增大至β1θy;或,若需要使v次谐波反相,并且小于v且最接近v的“零点”次数为2kθy,则将θy缩小至β2θy;所述“零点”次数为幅值为0的谐波次数; 对Gwθs中的某次谐波的相位进行调控,包括: 若需要使v次谐波的相位变化ε,则将Gwθs的空间角度平移εv; 对Nw’θs中的某次谐波的幅值进行调控,包括: 当v位于区间[4kθy,4k+2θy]内,则将θy增大至δ1θy,从而将v次谐波的幅值由sinvθyπNcv增大为sinvδ1θyπNcv;将θy缩小至δ2θy,从而将此时nw’v幅值v次谐波的幅值由sinvθyπNcv减小为sinvδ2θyπNcv; 当v位于区间[4k-2θy,4kθy]内,则将θy缩小至δ1θy,从而将v次谐波的幅值由sinvθyπNcv增大为sinvδ1θyπNcv;将θy增大至δ2θy,从而将v次谐波的幅值由sinvθyπNcv减小为sinvδ2θyπNcv; 对Gwθs中的某次谐波的幅值进行调控,包括: 若需要使v次谐波的幅值由gwvcosvθg变为gwvcosvθg+vΔθg,则将Gwθs平移Δθg;gwv为Gwθs的频域函数。
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