磁阻马达和一种用于控制磁阻马达的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于控制一种磁阻马达的方法，所述磁阻马达包括有一个转子（１）和一个定子（１０），定子（１０）上带有一些独立的定子线圈（２２）。根据马达的负载状况，在线圈（２２）中流动有一个预定电流。本发明专利技术还涉及一种磁阻马达。本发明专利技术的主旨在于，对一种方法或者一种磁阻马达进行有益改进，尤其是在控制方面。根据转子（１）的转数，应用了不同的控制方法。当转数较小时，设定一个固定的旋转磁场。翼状转子部分（３）之间的间隙（４）被填充起来，形成一个圆柱体。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁阻马达和一种用于控制磁阻马达的方法
本专利技术首先涉及一种用于控制一种磁阻马达的方法，所述磁阻马达包括有一个转子和一个定子，定子具有一些独立的定子线圈，并且根据该马达的载荷状况在所述线圈中流动有一个预定的电流。
技术介绍
对于公知的开关式磁阻马达(switched reluctance motors)来说，力矩的大小取决于转子相对于定子磁场的位置。为了在马达中获得最大力矩，必须根据转子位置对定子电流加以控制，从而对定子磁场加以控制。
技术实现思路
对于前面提及的现有技术来说，与本专利技术涉及的可感知技术问题在于，需要对磁阻马达进行有益改进，尤其是对其工作方式进行有益改进。首先，该问题基本上借助于权利要求1中所述主题加以解决，在权利要求1中提出，根据转子的转数，向马达应用不同的控制方法，当转数相对较小时，通过设定一个固定的旋转磁场来得以实现。尤其是在磁阻马达具有一个较大转速范围的情况下，不再适合于采用标准的控制方法。相反，需要采用范围依赖式控制方法(range-dependent control)。尤其是在非常低的转速情况下，例如大约每分钟100转，利用本专利技术提供的方式设定一个固定的旋转磁场是有利的。在较高的转速情况下，比如大于每分钟400转的情况下，根据本专利技术应用一种电流滞后式控制方法(a current hysteresiscontrol method)，而且，最好采用一些控制参数。经进一步证实，当设定一个旋转磁场时，最好使转子电流采用或者减小至一个合适的值。对于磁阻马达的更高转数来说，通过在这种情况下应用电流滞后式控制方法，可借助于检测转子位置的传感器来接通和断开所述绕组。另外，对于电流滞后式控制方法来说，可以通过施加一个恒定的电压而获得预定的电流，并且当施加所述电压时，通过对达到最大电流值所耗费的时间进行测定，将其-->作为该马达负载状况的测定值。定子线圈的电感系数还取决于转子与定子之间的气隙。这将导致在转子旋转的过程中电感系数持续发生变化。在负载情况下，转子与定子磁场之间的角度发生偏移，因而，当施加所述电压时，定子线圈中的电感系数会下降。根据本专利技术，在电流滞后式控制方法中，这种变化被记录下来。为此，还建议通过接通和断开一个正向电压来保持所述预定的电流。定子线圈中的电流最好通过脉冲宽度调制方法加以控制。在采用这种方法的情况下，所述线圈被交替地转接一个恒定的正向电压和一个恒定的负向电压。在正向电压作用下所述电流增大，相反在负向电压作用下所述电流下降。电流增大和电流下降之间的时间比能够在相应线圈中产生一个最终所需的电流值。在所述电流滞后式控制方法中，在超过一个最大值之前，通过持续向所述线圈施加一个正向电压，来保持所述电流具有确定的值。此后，交替地接通和断开所述电压，来达到预定的电流值。从接通所述电压至当达到最大值时所耗费的时间，取决于所述电感系数。在负载状况下，电感系数在接通状态下下降。这种变化可以用于确定出马达在接通所述电压状态与指示已经达到最大电流状态之间的负载状况。在所述方法的改进实施例中提出，当达到一个用于防止马达过载的极限电流时，使转速下降。此后，最好在一个最大的电流值处开始使得转速下降，所述最大电流值也可以被标记为负载能量的上限，并且在这个方面被称作一个极限电流。为了避免马达过载，当负载过大时转速可以相应地下降。还进一步提出，通过在接通所述电压时启动一个内部计数器(aintercounter)并且当超过最大的电流值时使该计数器停止工作来对时间进行测定。这种时间测定操作可以利用一种微控制器控制方法最简便地实现。在这种情况下，还证实最好通过达到一个最小的计数值触发转速的下降，来对其加以控制。此外，还提出根据所述测定时间对定子电流加以控制，同时所述预定的电流是可变化的。另外，还提出所述预定的电流是可无级变化的，并且可借助于一个转换器来对定子电流加以控制。对于根据本专利技术的电流滞后式控制方法的前述配置而言，可以更为详细地参考DE-A119825926。因此将该专利申请中的内容完全引入本专利技术的说明书中，包括将该专利申请中的技术特征引入本专利技术的权利要求中。为了记录转子位置，提供了所述方法的一种有益改进，其中，借助于一个反射式遮光板(areflected light barrier)来确定出转子位置，光源被设置在定子中并且通过与-->转子相对齐来直接利用转子的反射作用进行测定操作。还证实，在这个方面最好为各个相设置一个位置传感器。因此，比如对于三相马达来说，相应地设置三个位置传感器，至少能够在转子的各个位置处向相应的相供给电流(除了转数较小以及利用了设定固定旋转磁场的相关联控制方法之外)。为了检测所述位置，可以使用反射式遮光板。采用一种优选方式，这些反射式遮光板在转子处是平直的，以便自动地消除传感器圆盘的公差和其角度的偏差。当启动所述磁阻马达时，将会发生与负载扭矩相关的摆动现象。一旦发生从一个相转换到下一个相的操作，这种摆动现象就会立即发生。如果负载扭矩很大，那么将无法达到新的位置；相反，转子将在反力作用下反向旋转。由于转子的质量较小，所以摆动现象将在这两种状态之间发生。转子的反向旋转可以由电子控制设备进行检测，如果至少为各个相设置一个位置传感器。根据本专利技术，在这个方面提出，当转子开始反向旋转时不再向任何相供给电流。由此，当转子的反向旋转被电子设备检测出来时，将重新开始新的启动操作。可选择地，当开始所述反向旋转时，持续一个延长时间段向最后那个相供给电流。在这两种方法中，均可以获得改善了的启动动作。尤其是，可靠地抑制了在相转换时发生的摆动现象。本专利技术还涉及一种用于控制一种磁阻马达的方法，所述磁阻马达包括有一个转子和一个定子，定子具有一些独立的定子线圈，并且根据马达的负载状况在定子线圈中流动有一个预定的电流。在这里，以有益方式提供了所述方法的另外一个改进实施例，其中，借助于一个温度传感器在定子绕组处对温度进行记录。与通用的马达相比，整个转速范围上的效率分布更为均匀。在负载较大的情况，尤其是在较低的转速范围内，如果不设置一些额外的冷却装置，将达到一个无法容许的较高绕组温度。为了防止过热，根据本专利技术的温度记录在定子绕组处进行，同时最好所述温度传感器是一个负温度系数元件(NTC)。借助于该NTC，对温度进行记录，其中，所述NTC最好被直接设置在定子配件上。由此，磁阻马达可以借助于电子设备来相应地加以控制，比如通过在超过温度界限时关闭该马达或者限制相电流，来最终以一种简便的方式实现过载保护。另外，本专利技术还涉及一种用于控制一种磁阻马达的方法，所述磁阻马达包括有一个转子和一个定子，定子具有一些独立的定子线圈，并且根据马达的负载状况在所述线圈中流动有一个预定的电流。为了以一种有益方-->式改进所述方法，提出所述马达既可以被逆时针驱动，又可以被顺时针驱动。由此，说明了一种用于磁阻马达的控制方法，比如当该马达被用于一台带有用于制备食品的搅拌器的食品加工机中时，能够通过改变旋转方向来以一种有益方式设计出新颖的食品制作方法。当马达被断开和/或当向马达供给的电流中断时，为了使所述马达的速度能够快速下降，甚至从较高的转速快速下降，首先提出利用所述转子的制动能量或者旋转能量来使得马达如同一个发电机那样进行工作。此外，可根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制一种磁阻马达的方法，所述磁阻马达包括有一个转子（１）和一个定子（１０），该定子（１０）具有一些独立的定子线圈（２２），并且根据马达的负载状况在绕组（２２）内流动有一个预定的电流，其特征在于：根据转子（１）的转数应用不同的控制方法，在转数相对较小时通过设定一个固定的旋转磁场来实现。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2000-4-1 10016396.3;DE 2000-7-21 10035540.41.一种用于控制一种磁阻马达的方法，所述磁阻马达包括有一个转子(1)和一个定子(10)，该定子(10)具有一些独立的定子线圈(22)，并且根据马达的负载状况在绕组(22)内流动有一个预定的电流，其特征在于：根据转子(1)的转数应用不同的控制方法，在转数相对较小时通过设定一个固定的旋转磁场来实现。2.如权利要求1中所述或者尤其如此处所要求的方法，其特征在于：在较高转速情况下，应用一种电流滞后式控制方法。3.如前述权利要求中的一个或者多个所述或者尤其如此处所要求的方法，其特征在于：当设定一个旋转磁场时，转子电流采用或者被减小至一个恰当的值。4.如前述权利要求中的一个或者多个所述或者尤其如此处所要求的方法，其特征在于：利用所述电流滞后式控制方法，绕组(22)借助于检测转子位置的传感器被接通和断开。5.如前述权利要求中的一个或者多个所述或者尤其如此处所要求的方法，其特征在于：所述预定电流通过施加一个恒定电压而获得，并且当施加该恒定电压时，对达到最大电流值所耗费的时间进行测定，作为对该马达负载的一个度量。6.如前述权利要求中的一个或者多个所述或者尤其如此处所要求的方法，其特征在于：所述预定电流通过接通或者断开一个正向电压而得以保持。7.如前述权利要求中的一个或者多个所述或者尤其如此处所要求的方法，其特征在于：当达到一个用于防止马达过载的极限电流时，转速下降。8.如前述权利要求中的一个或者多个所述或者尤其如此处所要求的方法，其特征在于：通过在接通所述电压时启动一个内部计数器并且当超过最大电流值时使该计数器停止工作，对时间进行测定。9.如前述权利要求中的一个或者多个所述或者尤其如此处所要求的方法，其特征在于：通过达到一个最小计数值触发速度下降，对速度下降加以控制。10.如前述权利要求中的一个或者多个所述或者尤其如此处所要求的方法，其特征在于：根据测定出的时间对所述定子电流加以控制。11.如前述权利要求中的一个或者多个所述或者尤其如此处所要求的方法，其特征在于：所述预定电流是可变的。12.如前述权利要求中的一个或者多个所述或者尤其如此处所要求的方法，其特征在于：所述预定电流是可无级变化的。13.如前述权利要求中的一个或者多个所述或者尤其如此处所要求的方法，其特征在于：借助于一个转换器来对所述定子电流加以控制。14.如前述权利要求中的一个或者多个所述或者尤其如此处所要求的方法，其特征在于：借助于一个反射式遮光板对转子位置进行确定，通过使光源与所述转子(1)对齐，来直接利用该转子(1)的光反射进行测定操作。15.如前述权利要求中的一个或者多个所述或者尤其如此处所要求的方法，其特征在于：为每个相设置一个位置传感器。16.如前述权利要求中的一个或者多个所述或者尤其如此处所要求的方法，其特征在于：当所述转子(1)开始反向旋转时，不再向各个相供给电流。17.如前述权利要求中的一个或者多个所述或者尤其如此处所要求的方法，其特征在于：当开始发生反向旋转时，持续一个延长的时间段向最后那个相供给电流。18.一种用于控制一种磁阻马达的方法，所述磁阻马达包括有一个转子(1)和一个定子(10)，该定子(10)具有一些独立的定子线圈(22)，并且根据马达的负载状况在线圈(22)中流动有一个预定的电流，其特征在于：借助于一个温度传感器在定子绕组(22)处对温度进行记录。19.根据权利要求18中所述或者尤其如此处所要求的方法，其特征在于：所述温度传感器是一个NTC。20.如权利要求18或19中所述或者尤其如此处所要求的方法，其特征在于：当超过一个温度界限时，该马达被断电或者对所述相电流加以限制。21.一种用于控制一种磁阻马达的方法，所述磁阻马达包括有一个转子(1)和一个定子(10)，该定子(10)具有一些独立的定子线圈(22)，并且根据马达的负载状况在线圈(22)中流动有一个预定的电流，其特征在于：该马达可以既可以被逆时针驱动，又可以被顺时针驱动。22.一种磁阻马达，包括有一个转子(1)和一个定子(10)，定子(10)具有一些独立的定子线圈(22)，而转子(1)具有翼状转子部分(3)，其特征在于：所述翼板状转子部分(3)之间的间隙(4)被填充起来，形成一个圆柱体。23.如权利要求22中所述或者尤其如此处所要求的磁阻马达，其特征在于：借助于两个包覆部件(5，6)进行所述填充操作，所述包覆部件(5，6)可以被轴向装配在一起并且具有填充部分(7)。24.如权利要求22或23中一个所述或者尤其如此处所要求的磁阻马达，其特征在于：一个包覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤维考尔德韦，马库斯希法思，沃尔克施米茨，斯蒂芬希尔格斯，
申请(专利权)人：沃维克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]