动态地使电子换向电动机刹车的方法和系统技术方案

本文说明一种向电子换向电动机施加刹车的方法，该电子换向电动机包括电耦合到一个或多个绕组的开关电路。该方法包括：操作该开关电路，从电子换向电动机的绕组撤除功率；确定电子换向电动机的转子旋转，何时已经降至预定的速度；和操作开关电路，把电子换向电动机的绕组互连，使流过绕组的电流通过开关电路的部件和绕组耗散。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及电子换向电动机(ECM)的操作，更具体地说，是涉及使ECM刹车的方法和系统，该ECM有时亦称无刷DC电动机。
技术介绍
当无刷DC电动机靠惯性停机时，就是说，从工作速度缓慢地降至停机时，在空气隙中的磁力，如当极的通过速率与电动机机座和金属片的谐振频率匹配时，能够激发吹风机的电动机机座和金属片的谐振。因为惯性降速多少要花费一定量的时间，这个时间取决于磁力和摩擦力，因此有更多的机会听到这些谐振。在办公室环境或其他应用中，这种噪声对该环境中的人成为某种干扰源。第二个问题涉及无刷DC电动机的组装线测试。举例说，如果例如在平衡操作中，要求重复停机和重新起动电动机，则缩减停机时间，能够极大地改进通过测试区域的生产量。第三个问题出现在当电动机处于“OFF(断开)”状态，被ECM驱动的吹风机或风扇因压力差导致吹风机、从而ECM反方向旋转的情况。在某些应用中，该反方向旋转速度可以非常高。当吹风机和电动机处于这样快速反方向旋转的情况中时，重新起动某些ECM是有问题的。
技术实现思路
一方面，是提供一种向电子换向电动机施加刹车的方法，该电子换向电动机包括电耦合到一个或多个绕组的开关电路。该方法包括操作该开关电路，从电子换向电动机的绕组撤除功率；确定电子换向电动机的转子的旋转，何时已经降至预定的速度；和操作开关电路，把电子换向电动机的绕组互连，使流过绕组的电流通过开关电路的部件和绕组耗散。另一方面，是提供一种电子换向电动机，该电子换向电动机包括与吹风机或风扇连结的电动机、使电动机旋转的多个绕组、和开关电路。该开关电路在操作上能有选择地把绕组耦合到功率源。该开关电路还在操作上能从绕组撤除功率并把绕组彼此互连，使流过绕组的电流，在开关电路的部件内和绕组内耗散。另一方面，是提供一种用于电子换向电动机的控制单元，该电子换向电动机有多个使电动机旋转的绕组。该控制单元包括处理装置和开关电路。该处理器已被编程，以操纵开关电路。该开关电路在操作上能从电子换向电动机的绕组撤除功率并把电子换向电动机的绕组互连，使流过绕组的电流，通过开关电路的部件和绕组耗散。附图说明 图1是一体化的电子换向电动机(ECM)和控制电路组件的分解视图。图2是图1的ECM和控制电路组件全部组装的视图。图3是ECM的部分分解视图，该ECM的控制电路已装配进ECM的主机壳。图4是ECM的控制电路的方框图。图5是示意图，画出已被编程的控制器向ECM绕组施加功率的等价操作。图6是图5的图解，表明一个动态刹车实施例的等价操作。具体实施例方式本文说明用于动态刹车的方法和系统，用于缩减把电子换向电动机(ECM)的旋转降至停机所需要的时间。本领域公知，ECM按惯例用于向吹风机和风扇提供动力。但是，也如上所述，在撤除功率之后，让ECM靠惯性停机，存在诸如通过ECM各种部件的谐振频率的缺点。此外，在反向压力情况中的反向旋转也是值得关注的因素。ECM(如无刷DC电动机)的动态刹车原理是熟知的，然而，把该原理应用于直流驱动的ECM吹风机，把ECM有效地保持在停机位置，也可以向用户提供更多的优点。现在参考附图，更具体说，是参考图1和2，参考字符11一般表示一体化的电子换向电动机和控制电路组件。电动机组件11包括无刷电子换向DC电动机13，该无刷电子换向DC电动机13有固定组件15和可旋转组件19，固定组件15包括定子或铁心17，可旋转组件19包括永磁转子12和轴14。风扇(未画出)或其他装置，诸如吹动空气通过空气处理系统的装置，与轴14啮合。具体说，电动机组件11用于与空气处理系统组合使用，该空气处理系统例如包括把空气在冷却蛇管上吹过，以便向建筑物提供冷气的空调系统。转子12安装并用销销住在有轴颈的轴14上，以便在常规的轴承16中旋转。轴承16安装在轴承支座18中，与第一端部构件20及第二端部构件22成一整体。端部构件20及22基本上是平坦的并相互平行。端部构件20及22有向内侧24、25，固定组件15和可旋转组件19位于两个向内侧24、25之间。每一端部构件20及22有外侧26、27，与它们的向内侧24、25相对。此外，第二端部构件22有供轴14穿过并从外侧26伸出的孔23。转子12包括铁磁铁心28，并可在定子铁心17内旋转。通过例如粘结在转子铁心28的粘结剂，固定八个基本上相同的磁性材料块或较薄的永磁材料弧形片30。每一片30提供相对恒定的通量场。片30被磁化，使磁极沿转子铁心28的径向，相邻片30的磁极交替取向，如图所示。不过，图上转子12上的磁铁30是为公开的目的而画出，可以设想，为了满足本专利技术至少某些目的，本专利技术的范围，包括使用不同构造的其他转子，和结合该其他转子的数量、构造、和通量场都不同的其他磁铁。固定组件15包括多个适合以电激励而产生电磁场的绕组段32。段32是绕在叠片定子铁心17的齿34上的导线线圈。铁心17可以用四个固定夹36夹持在一起，每一固定夹36位于每一铁心17外表面的凹槽38内。或者，铁心17用其他适当装置夹持在一起，例如，举例说，用焊接或用粘结剂粘结，或仅仅靠绕组夹持在一起，所有这一切，本领域熟练人员是了解的。绕组末端数圈伸延到定子端面之外，且绕组终端引线40，通过第一端部构件20中的孔41引出，终接于接线器42。不过，图上的固定组件15是为公开的目的而画出，可以设想，为了满足本专利技术至少某些目的，本专利技术的范围，包括使利不同形状和不同齿数的各种其他构造的其他固定组件15。电动机组件11还包括安装在电动机组件11后部的盖44，把用于电动机13的控制装置46封闭在盖44内。盖44包括边缘48，边缘48有多个从中凸出的间隔条50，与第一端部构件20的外侧啮合。盖44包括基本上环形的侧壁49，上有形成边缘48的侧壁49的顶部。控制装置46位于紧邻第一端部构件20的外侧27。控制装置46包括多个电子部件52，和安装在例如印刷电路板的部件板56上的接线器(未画出)。控制装置46通过互连接线器42和接线器54，与各绕组段32连接。控制装置46每次向一个或多个绕组段32输送电压，以便按预选的顺序使绕组段32换向，使可旋转组件19绕旋转轴旋转。连接杆58包括多个穿过第二端部构件22中螺栓孔60的螺栓，螺栓孔61在铁心17中，螺栓孔63在第一端部构件20中，而螺栓孔65在盖44中。连接杆58的头部67与第二端部构件22啮合。连接杆58适合把第二端部构件22与盖44彼此压紧，以此把第一端部构件20、固定组件15、和可旋转组件19支承在其间。此外，外壳62可以置于第一端部构件20和第二端部构件22之间，以便封闭和保护固定组件15和可旋转组件10。本文仅为公开的目的而说明的电子换向电动机13，是八转子极电动机，但应当指出，本专利技术的电子换向电动机，可以包括任何偶数转子极并且定子极的数量是转子极数量的倍数，例如，定子极的数量可以根据相的数量。在图中没有画出的一个示例性实施例中，三相ECM包括六对转子极对和18个定子极。按照本专利技术的电动机组件11，按如下方式工作。当绕组段32按时间顺序被激励时，建立三组八个磁极，该三组八个磁极将提供绕铁心顺时针运动或反时针运动的径向磁场，取决于预选的顺序或各段被激励的次序。该运动的场与磁铁30磁极的通量场相交，使转子按需要的方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种向电子换向电动机施加刹车的方法，该电子换向电动机包括电耦合到一个或多个绕组的开关电路，所述方法包括：　　　　操作该开关电路，从电子换向电动机的绕组撤除功率；　　　　确定与电子换向电动机的转子连结的吹风机或风扇的旋转，何时已经降至预定的速度；和　　　　操作开关电路，把电子换向电动机的绕组互连，使流过绕组的电流通过开关电路的部件和绕组耗散。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：布莱恩L贝福斯，
申请(专利权)人：雷加尔贝洛伊特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]