振动电动机和电动机控制设备和方法技术

一种振动电动机包括：第一齿，在其前表面设有凹部和凸部；定子，具有在其内圆周的表面成对形成的第一齿；转子，在其第二齿的前表面设有凹部和凸部，并与定子的第一齿上的凹部和凸部啮合。电动机可以在旋转区域内往复旋转，而不需任何把它改为线性运动的转换装置。另外，它可以方便的连接用于现有的设备。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种振动电动机，特别涉及一种其凹部和凸部排列在转子和定子的内圆周表面上以增加接触面积的振动电动机，从而增加电动机的转距，并控制施加到电动机的交流电源，以可变地控制转子往复旋转的区域，从而增加压缩机的效率。另外，通过控制加到开关器件的输入脉冲信号的相位，当在起点形成电动机的最大电感，就生成反向旋转力，这样，就可以控制电动机的驱动和方向。下面将参照附图说明图1对电动机的结构加以说明。图1是一个剖视图，显示了根据常规技术的电动机的结构。如图1所示，电动机包含圆筒型的定子13；嵌入在定子里面可转动的转子11；旋转轴10，处于转子11的中心并作为引出轴；定子齿14；绕在定子齿上的线圈15；检测转子位置的的位置检测单元(未显示)；和根据位置检测单元检测的位置控制电动机的控制器(未显示)。定子13包括六个齿14按特定角度(60°)突出排列在母体内侧。线圈15被绕在每个定子齿14上，构成定子磁极。定子磁极沿对角线方向互相电连接，形成产生相同极性的3个相(a，b，c)。转子11包括4个转子齿12，按特定角度，即90°突出排列在外圆周表面。转子齿12在转动中与定子齿14的末端有空隙间隔。作为上述结构的电动机的一个实施例，下面对一种SRM电动机加以说明。图2是一电路图，显示了根据常规技术的SRM电动机的结构。如图2所示，SRM电动机包含直流耦合电容器(C)26用来平滑输入电压，把所得到的直流电压供给交换磁阻电动机(SRM)电动机；其数目与‘N’相的数目一样多的分别并联连接的电动机的‘N’个线圈27、28和29；与电动机线圈27、28和29垂直串联连接的上开关器件20、22和24和下开关器件30、31和32；连接在上开关器件20、22和24的发射极和下开关器件30、31和32的发射极之间的续流二极管33、34和35；以及连接在上开关器件20、22和24的集电极和下开关器件30、31和32的的集电极之间的续流二极管21、23和25。SRM电动机的操作将参照图1，2和3A到3C详细说明。图3A到3C显示了按照传统技术用停留时间控制方法控制电动机速度的周期波形。如图3A到3C所示，位置检测单元检测到转子齿12的位置，输出位置检测脉冲到转子13。然后，转子13同步这个位置检测脉冲，将电流施加到3相激励线圈15并生成电磁力。也就是，当一电压被输入到直流耦合电容器26时，直流耦合电容器26使输入的电压平滑并把它加到SRM电动机。在接收平滑后的直流电压，即，直流电压后，SRM电动机旋转，并通过在电动机中安装一个电动机断续器和相对每相有一个标记(slog)的圆盘，由光传感器测定转子的位置。转子的位置测定后，当电动机低速运行时，如图3A所示，控制电动机开关器件的选通信号(ga)的周期被缩短，以控制加到电动机的电流。当电动机中速运行时，电动机的开关器件用图3B所示的信号周期来控制，而当电动机高速运行时，电动机的开关器件用图3C所示的信号周期来控制，通过控制流到电动机的电流，使电动机向前或向后旋转。在通过时停留时间控制3相定子线圈的方法中，电动机低速运行的情况下面详细说明。为了在定子线圈的相“1”产生电流并生成电磁力，将一高电平a相选通信号(ga)提供给串联连接到电动机线圈27的上开关器件20和下开关器件30的栅极。当a相的上开关器件20和下开关器件30被提供的选通信号的高电平导通时，电流流过串联连接到上开关器件和下开关器件的电动机线圈27，这样，就在a相上的电动机线圈27上产生了电流。当在a相上的电动机线圈27上产生电后，在预定停留时间(T)电流流过a相的电动机线圈27，低电平选通信号被输出到上开关器件20和下开关器件30。当低电平信号被输出后，上开关器件和下开关器件20和30同时被导通，当经过直流耦合电容26和电动机27时，在a相的电动机线圈27上所产生的磁通量就消失了，以使电动机平滑旋转。当在定子线圈‘b’上产生电磁力时，为了在定子线圈上产生电，b相上的高电平选通信号(gb)被提供给串联到电动机线圈28上的上开关器件22和下开关器件31的栅极，这样b相的上开关器件22和下开关器件31同时被导通。因为b相的上开关器件22和下开关器件31被导通，电流流过电动机线圈28，这样，可以在b相的电动机线圈28产生电。当在b相的电动机线圈28产生电时，电流在预定停留时间流过，低电平的选通信号(ga)被输出到上开关器件22和下开关器件31。当输出低电平信号时，上开关器件22和下开关器件31同时被截止，在电动机b相的线圈28上生成的磁通量被续流二极管23和34，直流耦合电容器26和电动机线圈28消除了，使电动机平滑旋转。在c相的情况下，其动作与a相和b相的相同，省略其说明。当电流施加于定子13，使电动机旋转，微处理器利用位置检测单元检测转子的位置，并控制多个开关器件20、22、24、33、34和35的切换，借此使电动机向前或向后旋转。然而，如上所述，虽然电动机可以向前或向后高速旋转，在特定区域内它不能做高速往复旋转运动。这样，它不能被应用在需要高速往复旋转的机械或设备上。另外，如果采用它，就要另外安装一个把旋转运动改变成直线运动的转换机构，这导致了费用增加的问题。本专利技术的另一个目的是提供一种振动电动机，其中控制施加到电动机的交流电源来控制电动机在往复旋转中的操作，因而电动机的转子在一定的旋转范围内是可操作的。根据本专利技术的目的，为了实现这些和其他优点，象这里实施和广义描述的，提供了一种振动电动机，包括第一齿，在其前表面上具有凹部和凸部；定子，在其内圆周表面成对形成第一齿；转子，在其第二齿的前表面具有凹部和凸部，并且与定子的第一齿上的凹部和凸部相啮合。为了实现以上这些目的，还提出了一种振动电动机的控制设备包括在定子齿上具有凹部和凸部，在转子齿上具有凹部和凸部的电动机，和控制器，控制施加到定子上的交流电源，来控制其往复旋转区域和转子的速度。以使转子在定子中往复旋转。为了实现上述目标，还提出了一种电动机控制方法，包括以下各步骤当交流电源输入时，按交流电源的极性输出开关控制信号；根据开关控制信号，导通开关器件；开关器件被导通后，电流施加于定子齿上的线圈，使得该线圈和位于对角方向的与该线圈电连接的定子齿上的线圈被同时激励；转子的凹凸部分和定子的凹凸部分沿激励方向相啮合并在旋转区域内往复旋转，同时也增加了接触面积；以及检测转子的旋转角度，根据检测结果来变化输出开关控制信号。本专利技术的前述和其他目的，特点，方面和优点将通过以下与附图结合对本专利技术的详细说明而更清晰。图例的简要说明附图提供了对本专利技术的进一步理解并构成说明的一部分，图解说明了专利技术的实施例并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。在附图中图1是表示根据常规技术的电动机结构的一个剖视图；图2是表示根据常规技术的SRM电动机结构的电路图；图3A到3C显示了代表按照传统技术用停留时间控制方法来控制电动机速度的周期波形；图4是表示根据本专利技术的一优选的实施例的振动电动机的透视图；图5是根据本专利技术的优选实施例的振动电动机的垂直剖视图；图6是根据本专利技术的优选实施例沿图5的‘f-f’线剖取的剖视图；图7是表示根据本专利技术优选实施例的振动电动机的往复旋转区域的剖视图；图8是表示根据本专利技术优选实施例的振动电动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动电动机，包括： 第一齿，在其前表面有凹部和凸部； 定子，具有成对排列在其内圆周表面的第一齿；和 转子，在第二齿的前表面有凹部和凸部，并与形成在定子第一齿上的凹部和凸部啮合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：林俊荣，郑润撤，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]