开关磁阻电动机制造技术

本发明专利技术涉及一种开关磁阻电动机，能够确保期望的效率并抑制噪音、振动。开关磁阻电动机具备在多个定子齿分别卷绕有绕组的定子、具备多个转子齿的转子、对于绕组能够按照每相施加电流的驱动电路、驱动电路的控制装置，非励磁对象的定子齿与在转子的旋转方向上向该定子齿靠近的转子齿的相对距离成为该转子齿的前一个转子齿与非励磁对象的定子齿的相对距离以下的情况下，控制装置开始对于该定子齿的绕组的电流的提升，成为励磁对象的定子齿与向该定子齿靠近的转子齿在径向上开始对置，它们之间的重叠量大于规定量的情况下，控制装置降低对于励磁对象的定子齿的绕组施加的电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及开关磁阻电动机。
技术介绍
以往，已知有一种开关磁阻电动机，具有分别具备可彼此相对的多个凸极的定子及转子、卷绕于定子的凸极的绕组，通过在定子和转子的各个凸极间产生的磁吸引力来使转子进行旋转运动。关于该开关磁阻电动机，在下述的专利文献1中有公开。该专利文献1的开关磁阻电动机在定子的各个凸极上卷绕第一线圈(绕组)和第二线圈(绕组)，相对于向该第一线圈和第二线圈中的一方的供给电流(矩形波的电压产生的电流)的接通/断开，使向另一方的供给电流(矩形波的电压产生的电流)的接通/断开延迟任意的角度?时间，使磁吸引力逐级变化。即，该开关磁阻电动机通过使磁吸引力逐级变化，而使通过该磁吸引力产生的冲击的变化成为逐级的变化，减小噪音、振动。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平08-205581号公报
技术实现思路
然而，该以往的开关磁阻电动机由于使磁吸引力逐级变化，因此能够减小噪音、振动，另一方面，会导致效率的下降。而且，该开关磁阻电动机在考虑向车辆的搭载时，噪音或振动还有改善的余地。因此，本专利技术的目的在于提供一种能够确保期望的效率并抑制噪音、振动的开关磁阻电动机。为了实现上述目的，本专利技术的特征在于，具备:定子，呈放射状地具备作为凸极的多个定子齿，在该多个定子齿上分别卷绕有绕组；转子，呈放射状地具备作为凸极的多个转子齿；驱动电路，对于各个所述绕组能够按照每相来施加电流；及所述驱动电路的控制装置，在由于向所述绕组的通电停止而成为非励磁对象的相的所述定子齿与在所述转子的旋转方向上向该非励磁对象的定子齿靠近的所述转子齿的在该旋转方向上的相对距离成为相比该转子齿在所述转子的旋转方向上先行的前一个所述转子齿与所述非励磁对象的定子齿的相对距离以下的情况下，所述控制装置开始对于该非励磁对象的定子齿的所述绕组的电流的提升，由于该电流的提升而成为励磁对象的定子齿与向该定子齿靠近的所述转子齿在径向上开始对置，在对置的该定子齿与该转子齿之间的在所述转子的旋转方向上的重叠量大于规定量的情况下，所述控制装置降低对于该励磁对象的定子齿的所述绕组施加的电流。在此，优选的是，在所述重叠量大于所述规定量的情况下成为电流的降低对象的所述定子齿的所述绕组的实际的电流值为阈值以下时，所述控制装置经由该绕组在所述驱动电路中的与该绕组相关的相的电路内使电流回流。另外，优选的是，在所述重叠量大于所述规定量的情况下成为电流的降低对象的所述定子齿的所述绕组的实际的电流值大于所述阈值时，所述控制装置向该绕组施加负电压。另外，优选的是，向所述绕组施加的电流值以使所述定子齿与所述转子齿之间的磁吸引力中的径向力成为目标值以下的方式设定。另外，为了实现上述目的，本专利技术的特征在于，具备:定子，呈放射状地具备作为凸极的多个定子齿，在该多个定子齿上分别卷绕有绕组；转子，呈放射状地具备作为凸极的多个转子齿；驱动电路，对于各个所述绕组能够按照每相来施加电流；及所述驱动电路的控制装置，所述控制装置在与所述转子的旋转角度的变化量相对的所述绕组的电感的变化量从负变成正时开始对于该绕组的电流的提升，然后，控制向该绕组施加的电流以使与所述转子的旋转角度的变化量相对的所述绕组的电感的变化量与所述转子的转速的相乘值为规定值以上，且所述定子齿与所述转子齿之间的磁吸引力中的径向力成为目标值以下。专利技术效果本专利技术的开关磁阻电动机提升电流至重叠量成为规定量为止，在重叠量超过规定量之后降低电流。而且，本专利技术的开关磁阻电动机基于与转子的旋转角度的变化量相对的绕组的电感的变化量，来控制向该绕组施加的电流。因此，该开关磁阻电动机在向绕组施加电流的期间，能够确保期望的效率并抑制噪音、振动。【附图说明】图1是表示实施例及变形例的开关磁阻电动机的图。图2是表示径向力与转子的位移的关系的图。图3是表示径向力与声压的关系的图。图4是表示与转子的旋转角度对应的径向力、旋转力、效率的图。图5是图4的A部的放大图。图6是表示每个区域的施加电压和施加电流的图。图7是说明径向力的减小效果的图。图8是表示定子齿与转子齿的位置关系的图。图9是表示定子齿与转子齿的位置关系的图。图10是表示定子齿与转子齿的位置关系的图。图11是表示定子齿与转子齿的位置关系的图。图12是表示转子的旋转角度与绕组的电感的关系的图。图13是表示正电压模式的图。图14是表示负电压模式的图。图15是表示回流模式的图。图16是说明变形例2的运算处理的流程图。图17是说明变形例3的运算处理的流程图。图18是说明变形例4的运算处理的流程图。【具体实施方式】以下，基于附图，详细说明本专利技术的开关磁阻电动机的实施例。需要说明的是，没有通过该实施例来限定本专利技术。基于图1至图11，说明本专利技术的开关磁阻电动机的实施例。如图1所示，本实施例的开关磁阻电动机(以下，称为“SR电动机”)1具备定子10、转子20、驱动电路30、控制装置40。定子10在环状的内周面呈放射状地具备作为凸极的多个定子齿11。在该定子10中，具备多组在径向上对置的一对定子齿11。在SR电动机1中，通过这一对定子齿11构成1个相。而且，各个定子齿11具有集中卷绕的绕组12。转子20配置于该定子10的径向上的内侧。该转子20在环状的外周面上呈放射状地具备作为凸极的多个转子齿21。在该转子20中，具备多组在径向上对置的一对转子齿21。这一对转子齿21的组数少于一对定子齿11的组数。在图1中，例示了由6个定子齿11和4个转子齿21构成的3相式(由一对定子齿11a和绕组12a形成的A相、由一对定子齿lib和绕组12b形成的B相、由一对定子齿11c和绕组12c形成的C相)的情况。转子20具备一对转子齿21x和一对转子齿21y。该SR电动机1向某相的绕组12施加电流而使定子齿11励磁，在该定子齿11与该定子齿11的附近的转子齿21之间产生磁吸引力，由此在转子20产生周向的磁阻转矩。虽然定子齿11与转子齿21在径向上对置，但是未处于完全重叠的位置的情况下，磁吸引力能够分解成径向和周向的分力。磁阻转矩通过该周向的分力而产生。另一方面，定子齿11与转子齿21在径向上对置而处于完全重叠的位置的情况下，磁吸引力仅沿径向作用。因此，在该SR电动机1中，当该定子齿11与转子齿21在径向上对置而处于完全重叠的位置时，磁阻转矩消失。因此，在该SR电动机1中，停止对于该电流施加中的相的绕组12的通电，将通电对象切换成其他相的绕组12，在该新相的定子齿11与靠近的转子齿21之间产生具有径向和周向的分力的磁吸引力。在该SR电动机1中，基于定子齿11与转子齿21的位置关系，按照每相反复进行该通电对象的切换，由此使转子20旋转运动。需要说明的是，伴随于向绕组12的电流的施加而成为励磁对象的定子齿11与转子齿21在径向上对置而处于完全重叠的位置时或完全重叠前后，成为向绕组12的通电停止的非励磁对象，然后，在下一转子齿21接近至规定的位置时，再次成为励磁对象。 驱动电路30能够对于各个绕组12按照每相施加电流。该驱动电路30各相都由2个晶体管和2个二极管构成。该驱动电路30在各个相中，通过使2个晶体管同时接通或断开，来变更流向绕组12的电流值。在图1的例示的A相中，具备晶体管Tral、Tra2和二极管Dal、Da2。在B相中，具备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关磁阻电动机，其特征在于，具备：定子，呈放射状地具备作为凸极的多个定子齿，在该多个定子齿上分别卷绕有绕组；转子，呈放射状地具备作为凸极的多个转子齿；驱动电路，对于各个所述绕组能够按照每相来施加电流；及所述驱动电路的控制装置，在由于向所述绕组的通电停止而成为非励磁对象的相的所述定子齿与在所述转子的旋转方向上向该非励磁对象的定子齿靠近的所述转子齿的在该旋转方向上的相对距离成为相比该转子齿在所述转子的旋转方向上先行的前一个所述转子齿与所述非励磁对象的定子齿的相对距离以下的情况下，所述控制装置开始对于该非励磁对象的定子齿的所述绕组的电流的提升，由于该电流的提升而成为励磁对象的定子齿与向该定子齿靠近的所述转子齿在径向上开始对置，在对置的该定子齿与该转子齿之间的在所述转子的旋转方向上的重叠量大于规定量的情况下，所述控制装置降低对于该励磁对象的定子齿的所述绕组施加的电流。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：出口顺一，荒川一哉，吉末监介，星伸一，中山升，井口拓也，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，学校法人东京理科大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP