磁悬浮轴承新型电力电子控制器及其应用

发明了多种磁悬浮轴承电力电子容错控制器及其容错控制方法：实现了电力电子器件的故障诊断和容错控制，在开路故障条件下保障了高速转子的稳定悬浮，显著改善了系统级故障容错能力，突破了其在高端应用的可靠性瓶颈。创新点2根据磁轴承中电磁力与电流方向无关的特点以及电力电子器件的失效模式，对创新点1中的各类拓扑创新性的构造电流反向运行的冗余工作模式，并基于电流的变化特征对故障状态和故障器件自动检测，进而实现器件失效时的容错运行。这一技术样机已应用于某基础研究重点项目600kW磁悬浮电机系统中，在容错切换过程，转子位置波动不超过保护轴承气隙的一半，并且迅速收敛到中心位置，实现稳定可靠悬浮。

发明了多种适用于磁悬浮轴承的电力电子拓扑结构及其控制方法：包括共桥臂和反向共桥臂控制器、四桥臂控制器以及串联绕组控制器，在保证控制性能的同时实现了器件数量和成本的显著降低，实现高功率密度集成。创新点1通过桥臂复用的思想发明了多种集成拓扑及其控制方法，这一系列创新拓扑也形成了我国在磁悬浮轴承控制器上的自主知识产权，获得了日内瓦国际发明博览会评审团特别嘉许金奖和湖北省高价值专利优秀奖。

华中科技大学, 株洲中车时代电气股份有限公司, 中国船舶集团有限公司第七一二研究所

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评价单位：“科创中国”新型电力系统装备产业科技服务团 (中国电工技术学会) 评价时间：2023-07-03

李立浧

中国南方电网公司

中国工程院院士

综合评价

该成果对行业有一定的引领性作用，技术创新性很强，且技术成熟，投资回报比较可靠，目标市场处于成长市场，但该市场很快会出现多种技术路线，产品竞争会很激烈。总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。

评价单位：“科创中国”新型电力系统装备产业科技服务团 (中国电工技术学会) 评价时间：2023-07-03

郭剑波

国家电网有限公司

一级顾问/ 中国工程院院士

综合评价

该成果对行业有一定的引领性作用，技术创新性很强，且技术成熟，投资回报比较可靠，目标市场处于成长市场，但该市场很快会出现多种技术路线，产品竞争会很激烈。总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。

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