两相永磁电动机制造技术

一种两相永磁电动机，其特征在于，它由一个变频器（２）激励。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种两相永磁电动机，还涉及一种根据权利要求6的前序部 分所述的特征的、激励三相逆变器以操纵该两相永磁电动机的方法。
技术介绍
特别地，为了驱动功率较小和中等(例如20W至100W)的离心泵，如 一般在加热设备中用作循环泵的离心泵，将异步电动机用作湿空气泵 (NaBmufer)被认为是现有技术。为了有效地进行操纵，也就是说，为了能 满足设备的实际需求，还己知的是，这种电动机是借助于变频器激励的，从 而能在宽的转速范围内无级地操纵电动机。永磁电动机在该范围更为节能。 为了能使电动机以不同的转速运转，串接一个电子转速调节器已被认为是现 有技术。为了在此实现高效率，常使用三相电动机，它也串接有三相转速调 节器。为了在该三相电动机中实现高效率，需将相绕组紧紧绕在相应的定子齿 周围。尤其是在具有分段定子的现代电动机中，三相结构的费用相当高。
技术实现思路
基于此背景，本专利技术的目的在于，设计一种两相永磁电动机，它一方面 能节能地操纵，另一方面制造低廉。此外，还设计一种三相逆变器的激励方 法，由此使两相永磁电动机节能也即高效地操纵。根据本专利技术，该目的有关装置的部分是通过具有权利要求l中所述的特 征的两相永磁电动机实现的。该目的有关方法的部分是通过具有权利要求6 中所述的特征的方法实现的。本专利技术的有利构型在从属权利要求、下面的说 明以及附图中给出。根据本专利技术，这样规定两相永磁电动机由变频器激励。如此一来，就 提供了具有较高转速差的紧凑电动机，其尤其可基于本专利技术的方法高效地操纵，并且，尤其是在如下所述使用低廉变频器的情况下，制造低廉。在技术和电子结构上使得电动机最为简单的是，以并联的方式给电动机 的两个相供电，且一个相与一个电容器串联，以便确保所需的相移。在该简 单的构造中，有利的是，使用单相逆变器，于是就结构来说，就可使用具有 非常简单的逆变器的非常简单的电动机。这种构造在大规模生产时制造低廉o不过，本专利技术的一个改型在当前更为有利，其使用变频器激励两相永磁 电动机，该变频器具有带三相输出端的逆变器。这种逆变器可以非常低廉地 使用，但是为了高效地工作，采用如下所述的本专利技术的方法加以激励。在此有利的是，使用具有六个成对配置的开关的逆变器，其中至少一个 开关对是以不连续的方式切换的。为了以简单的方式在两相永磁电动机的两相之间产生相移，有利的是， 将一个电容器与一个相串联，因为随后在控制方面不再分别地通过变频器设 定相移。本专利技术的方法用于激励具有六个开关的三相逆变器，其中，六个开关串 联成对地连接，其中开关对与实现恒压的中间电路的输出端并联连接。正如 已经在上面提到的，此类具有六个开关的逆变器在市场上尤为低廉，且因此 基本上能有利地与两相永磁电动机一起使用。不过，在此存在一个问题，艮P， 在具有六个开关的三相逆变器中，由于开关频率较之单相逆变器高得多，所 以就会产生降低效率的开关损耗。本专利技术的方法正好避免了这一点，其中， 两相永磁电动机的至少一个绕组端始终连接在一个开关对的两个开关之间， 以使每个绕组连接在两个不同的开关对之间，所述开关的激励为在绕组上 施加彼此相移的交流电压，其中一个开关对的一个开关保持闭合超过至少10度的旋转角度，优选为35-100度的旋转角度，另一个开关则保持打开，在此 期间绕组上理想的电压曲线是通过调制另两个开关对产生的。根据本专利技术， 一个开关对的一个开关保持闭合超过至少IO度的旋转角度，但典型地为35 至100度的旋转角度，就可节省大量开关过程，也即节省当该开关同样以调 制的方式切换时的切换过程，同时也减少了由此产生的开关损耗。在本专利技术的意义上，将"调制切换(以调制的方式切换)"理解为这样 一种开关过程，S卩，其以一般例如为18kHz的高频率进行，以便通过脉宽调制产生例如正弦波形的交流电压，该交流电压施加到电动机上。虽然在脉宽调制中通过过调制来让一个开关保持闭合例如多个开关周 期己被视为现有技术，但却从未超过至少10度那么大的旋转角度进行。此 外，在将电动机用于加热循环泵时，过调制尤其存在严重的缺陷，即，由于电动机的力矩扩展(Momentenentfaltung)不均匀，就可能产生相当明显的 噪声，本专利技术正好避免了这一点。因此，本专利技术的方法将得到有利应用，使 得基本上为正弦波形的、相移为90度的交流电压施加到绕组上，以便恰好 避免在非正弦波形的绕组加载中产生的噪声释放。在本专利技术方法的改型中， 一个开关保持闭合期间的旋转角度是预定的， 且与定子的供电电压的当前角度有关。在本专利技术的意义上这样理解"预定"， 即，激励方法是根据几何关系存储在微处理器中的，且仅与定子的供电电压 或由此产生的转子的位置有关。根据本专利技术，开关总是保持闭合超过较大的旋转角度，其引导最接近于 中间电路输出端上的两个中间电路电位之一的额定值电位(在相应于图2a 的理想正弦波形电位曲线中)。之后，即可以以调制的方式激励另两个开关 对，以便产生理想的正弦波形交流电压，而不会在那里产生特别高的切换电 流。在本专利技术的意义上，将额定值电位理解为这样的电压额定值，其在变频 器的微处理器中存储为输出端(相)上电压的中间值曲线的实际设定值 (Istwertvorgabe )。根据本专利技术该方法基本上可在电动机的整个转速范围内使用。不过，尤 为适用的情况是，在控制该逆变器产生较低和较高电压和/或频率的交流电压 时，仅在产生较高电压的交流电压时使开关保持闭合超过至少10度的较大 旋转角度；在逆变器工作产生较低电压的交流电压时，则以本身公知的连续 方式加以激励。由于开关在较高的电压下通常流过的电流要比在较低的电压 下流过的电流高，在此产生的开关损耗也就特别高，所以在该范围让一个开 关保持闭合超过较大的旋转角度是十分有利的做法。。因为调制操作时开关上的开关损耗在流过最大电流时达到最高，根据本 专利技术的改型，这样规定使流过最大电流的开关始终保持闭合，此时在电位 方面考虑到使之最接近两个中间电路电位的一个，并且，以调制的方式切换 其它的开关。开关保持闭合的时间越长，在那里产生的开关损耗就越小。根据本专利技术， 特别有利的是，开关保持闭合超过约90度的旋转角度也即电动机的四分之一转。由于逆变器具有三相输出端，但两相永磁电动机仅具有两个相绕组，因 此，就使每一个绕组端分别位于逆变器的两个相输出端上，其中，两个绕组 的绕组端与第三个相输出端连接。在此有利的是，与两个绕组的绕组端连接的开关对的一个开关首先保持闭合超过90度的旋转角度，然后以调制的方 式切换超过约90度的旋转角度，之后，该开关对的另一个开关保持闭合超 过约90度的旋转角度，然后以调制的方式切换超过约90度的旋转角度，其 后电动机旋转，并可以周期性地重复这个过程。这样的激励尤其有利，因为 通过使与两个绕组端连接的开关始终流过较高的电流，所以通过该方法就可 将开关损耗保持得特别地小。在该方法的改型中，有利的是，中间连接两个绕组的绕组端的开关对的 开关不保持闭合超过大于10度的旋转角度的90度间隔中，可以让另两个开 关对的一个开关保持闭合，也即在第一个90度的间隔中， 一个开关对的一 个开关保持闭合，而在下一个90度的间隔中，另一个开关对的一个开关保 持闭合。在该方法中， 一个开关实际上始终保持闭合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：亨里克·克拉格，比亚内·亨里克森，
申请(专利权)人：格伦德福斯管理联合股份公司，
类型：发明
国别省市：