本發(fā)明涉及電動機，具體是一種永磁電機及節(jié)能方法。

背景技術(shù)：

1、永磁電機采用永磁材料制造轉(zhuǎn)子，不需要外部勵磁，使得轉(zhuǎn)子磁場與定子線圈磁力線相互作用，減少了電機的能量損耗，實現(xiàn)能量的高效轉(zhuǎn)換。永磁電機在風(fēng)力發(fā)電、工業(yè)自動化、家用電器等多個領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。其高效能和可靠性使得這些領(lǐng)域能夠?qū)崿F(xiàn)更加高效、環(huán)保的生產(chǎn)和運營方式。

2、永磁電機的效率還有進(jìn)一步提升的空間，可以通過改善電極的結(jié)構(gòu)，也可以將永磁電機在制動過程中產(chǎn)生的電能回收并存儲起來，以供未來正常運行時再次使用。這種能量回收技術(shù)可以進(jìn)一步降低系統(tǒng)能耗，提高能源的利用效率。在一些需要頻繁制動的場合，永磁電機的能量回收技術(shù)尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明改進(jìn)永磁電機磁極，并為永磁電機設(shè)計能量回收裝置和算法。本發(fā)明的第一目的提供一種節(jié)能永磁電機，包括電機本體以及：

2、1)能量轉(zhuǎn)換單元，用于在電機的減速或制動過程中，將電機產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)換為電能；

3、2)儲能裝置，用于存儲回收和再利用的能源；

4、3)通信接口，用于提供電機與外部設(shè)備或系統(tǒng)的通信連接；

5、4)智能控制單元，用于監(jiān)測電機的運行和對能量利用進(jìn)行優(yōu)化控制。

6、優(yōu)選的，所述電機本體包括永磁體轉(zhuǎn)子，所述永磁體轉(zhuǎn)子是釹鐵硼錳鋁碳復(fù)合永磁體轉(zhuǎn)子，或者是釤鈷鐵氮復(fù)合永磁體轉(zhuǎn)子。

7、優(yōu)選的，所述永磁體轉(zhuǎn)子采用三段圓弧極靴的磁極形狀和多層磁體結(jié)構(gòu)。

8、優(yōu)選的，所述能量轉(zhuǎn)換單元，包括雙向逆變器和能量回收電路；所述能量回收電路包括濾波電路和整流電路。

9、優(yōu)選的，所述儲能裝置可以是電容器和/或蓄電池；所述蓄電池是鋰離子電池，或者鉛酸電池。

10、本發(fā)明的第二目的提供一種永磁電機的節(jié)能方法，在前述的一種節(jié)能永磁電機中，采用如下步驟：

11、s1、通過傳感器采集永磁電機運行狀態(tài)原始數(shù)據(jù)，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；

12、s2、從預(yù)處理后的數(shù)據(jù)中提取出對電機運行狀態(tài)和能量回收效率有影響的特征參數(shù)；

13、s3、根據(jù)提取的特征參數(shù)，選擇預(yù)測算法，構(gòu)建預(yù)測模型；

14、s4、基于預(yù)測模型的輸出結(jié)果，制定能量回收和再利用的優(yōu)化策略；

15、s5、將優(yōu)化策略轉(zhuǎn)化為控制指令，發(fā)送給電機執(zhí)行，并根據(jù)反饋結(jié)果進(jìn)行調(diào)整；

16、s6、持續(xù)收集新的運行數(shù)據(jù)，對預(yù)測模型和優(yōu)化策略進(jìn)行優(yōu)化和迭代。

17、優(yōu)選的，所述特征參數(shù)包括電機轉(zhuǎn)速、電流與電壓、溫度和負(fù)載情況。

18、優(yōu)選的，所述預(yù)測算法是長短期記憶網(wǎng)絡(luò)算法，算法的輸入層包括電機轉(zhuǎn)速、電流、電壓、溫度以及負(fù)載情況的時間序列數(shù)據(jù)；算法的輸出層設(shè)置為預(yù)測電機的能量回收效率。

19、優(yōu)選的，所述s4步驟包括：

20、s41、分析電機在不同工況下的性能表現(xiàn)和能量消耗情況的預(yù)測模型輸出；

21、s42、對電機在不同轉(zhuǎn)速和負(fù)載下能量轉(zhuǎn)換效率進(jìn)行分析，評估能量回收潛力；

22、s43、制定能量的有效回收和再利用的優(yōu)化策略；所述優(yōu)化策略包括：

23、1)動態(tài)調(diào)整電機的控制參數(shù)，所述控制參數(shù)包括轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩；

24、2)設(shè)計合理的能量轉(zhuǎn)換路徑，將回收的能量高效地傳遞給儲能裝置；

25、3)存在多個電機聯(lián)動控制時，調(diào)度和分配回收的能量；

26、4)當(dāng)預(yù)測到電機可能出現(xiàn)故障或異常時，及時采取措施進(jìn)行干預(yù)。

27、本發(fā)明的一種節(jié)能永磁電機和節(jié)能方法，具有以下有益效果：

28、1)改進(jìn)永磁電機，采用復(fù)合永磁材料，優(yōu)化永磁體形狀和結(jié)構(gòu)。

29、2)采用深度學(xué)習(xí)算法，優(yōu)化電機回收能源的效率。

30、本發(fā)明的一種節(jié)能永磁電機及節(jié)能方法，具有節(jié)能環(huán)保、安全可靠、效果顯著的特點。

技術(shù)特征：

1.一種節(jié)能永磁電機，包括電機本體，其特征在于，還包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能永磁電機，其特征在于，所述電機本體包括永磁體轉(zhuǎn)子，所述永磁體轉(zhuǎn)子是釹鐵硼錳鋁碳復(fù)合永磁體轉(zhuǎn)子，或者是釤鈷鐵氮復(fù)合永磁體轉(zhuǎn)子。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種節(jié)能永磁電機，其特征在于，所述永磁體轉(zhuǎn)子采用三段圓弧極靴的磁極形狀和多層磁體結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能永磁電機，其特征在于，所述能量轉(zhuǎn)換單元，包括雙向逆變器和能量回收電路；所述能量回收電路包括濾波電路和整流電路。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的一種節(jié)能永磁電機，其特征在于，所述儲能裝置可以是電容器和/或蓄電池；所述蓄電池是鋰離子電池，或者鉛酸電池。

6.一種永磁電機的節(jié)能方法，在根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的一種節(jié)能永磁電機中，采用如下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種永磁電機的節(jié)能方法，其特征在于，所述特征參數(shù)包括電機轉(zhuǎn)速、電流與電壓、溫度和負(fù)載情況。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種永磁電機的節(jié)能方法，其特征在于，所述預(yù)測算法是長短期記憶網(wǎng)絡(luò)算法，算法的輸入層包括電機轉(zhuǎn)速、電流、電壓、溫度以及負(fù)載情況的時間序列數(shù)據(jù)；算法的輸出層設(shè)置為預(yù)測電機的能量回收效率。

9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一項所述的一種永磁電機的節(jié)能方法，其特征在于，所述s4步驟包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種節(jié)能永磁電機，包括永磁電機本體、能量轉(zhuǎn)換單元、儲能裝置、通信接口和智能控制單元。本發(fā)明也公開了一種永磁電機節(jié)能方法，包括：S1、通過傳感器采集永磁電機運行狀態(tài)原始數(shù)據(jù)，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；S2、從預(yù)處理后的數(shù)據(jù)中提取出對電機運行狀態(tài)和能量回收效率有影響的特征參數(shù)；S3、根據(jù)提取的特征參數(shù)，選擇預(yù)測算法，構(gòu)建預(yù)測模型；S4、基于預(yù)測模型的輸出結(jié)果，制定能量回收和再利用的優(yōu)化策略；S5、將優(yōu)化策略轉(zhuǎn)化為控制指令，通過通信接口實時發(fā)送給電機執(zhí)行；S6、持續(xù)收集新的運行數(shù)據(jù)，對預(yù)測模型和優(yōu)化策略進(jìn)行優(yōu)化和迭代。本發(fā)明的一種永磁電機及節(jié)能方法，具有節(jié)能環(huán)保、安全可靠、效果顯著的特點。

技術(shù)研發(fā)人員：應(yīng)慧龍
受保護的技術(shù)使用者：浙江蓋亞驅(qū)動技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19