【技术实现步骤摘要】
用于多相无刷永磁电动机的开关方式的正弦波驱动器本专利技术涉及一种用于驱动多相无刷永磁电动机的电子电路。更确切地说，本专利技术涉及一种用于驱动无刷永磁电动机例如磁盘驱动器的主轴电动机的开关方式的正弦波驱动器电路，通过转换正和负(全波)正弦波激磁可导致明显降低由电动机发出的电及声噪声以及能够同时精确调节电动机的速度。众所周知，采用电子方式换向的DC无刷永磁电动机作为磁盘驱动器内部的直接驱动的主轴电动机。这些电动机通常包括由各叠层的铁制定子磁极部分构成的固定的圆筒形的定子结构，而各磁极部分由面向一构成磁盘主轴盘毂的内侧结构部分的旋转圆柱形永久磁铁环的一些槽分开。每一磁极有一个绕其缠绕的线圈，该线圈接受来自电动机驱动电路的转换的驱动电流。永久磁铁环限定了面向定子各磁极部分的交替的永久磁铁的南北磁极。由于在永久磁铁转子和定子组件之间稳定的旋转角度或位置变化使得起动时的滞留转矩或“齿槽效应”转矩显现出来。为了降低齿槽效应转矩，在磁盘驱动器的永磁主轴电动机结构设计中经常采用数量不均的磁极和槽。磁盘驱动器主轴电动机的一种十分流行的形式是所谓的8极/9槽式主轴电动机。这种不均的磁极...
【技术保护点】
一种用于多相无刷永磁电动机的开关方式的正弦波驱动器电路，包含：一个信号波形监测电路，用于监测在电动机中的多个电动机绕组中一个处形成的电信号，以输出一相位基准信号；一个相位时钟发生器，响应于该相位基准信号，用以提供一个与电动机同步的时 钟信号；一个相位计数器装置，利用电动机时钟信号计时并由相位基准信号复零，用以对在电动机相位间隔内的电动机相位计数值计数，一个正弦波查询逻辑单元，利用电动机相位计数值寻址，用于输出数字式的多相正弦波数值，多相脉冲宽度调制器，响应于 该数字式多相正弦波数值，用以产生由该正弦波数值控制的具有一定占空间数周期的相位脉...
【技术特征摘要】
US 1996-2-12 08/598,5841.一种用于多相无刷永磁电动机的开关方式的正弦波驱动器电路，包含：一个信号波形监测电路，用于监测在电动机中的多个电动机绕组中一个处形成的电信号，以输出一相位基准信号；一个相位时钟发生器，响应于该相位基准信号，用以提供一个与电动机同步的时钟信号；一个相位计数器装置，利用电动机时钟信号计时并由相位基准信号复零，用以对在电动机相位间隔内的电动机相位计数值计数，一个正弦波查询逻辑单元，利用电动机相位计数值寻址，用于输出数字式的多相正弦波数值，多相脉冲宽度调制器，响应于该数字式多相正弦波数值，用以产生由该正弦波数值控制的具有一定占空间数周期的相位脉冲；以及一个多相电动机驱动器桥式电路，用于根据各相位脉冲选择性地向多个电动机绕组输出驱动电流和由其吸收驱动电流，以便利用开关转换的正弦波驱动器向电动机供电并使之旋转。2.根据权利要求1所述的开关方式的正弦波驱动器电路，其中的多相无刷永磁电动机包含3个定子绕组U、V和W，以及其中的多相电动机驱动器桥式电路根据该基本上满足关系式：Sin(U)+Sin(V)+Sin(W)＝0的开关转换的分相正弦波驱动信号，选择性地向三个电动机绕组U、V和W输出驱动电流并由其吸收驱动电流。3.根据权利要求1所述的开关方式的正弦波驱动器电路，其中的信号波形监测电路监测在多个电动机绕组处形成的电信号，用于输出电动机每相的相位基准信号；其中的相位时钟发生器响应于多个相位基准信号，用于提供与电动机同步的时钟信号；其中的相位计数器装置利用电动机时钟信号计时并利用相位基准信号复零，用于确定预定的电动机各相位间隔和用于对每一电动机相位间隔产生相位计数值和相位极性信号；还包含电动机状态解码器装置，它响应于相位极性信号，用于产生状态控制信号；其中利用相位计数值寻址该正弦波查询逻辑单元，以便输出用于电动机每相间隔的数字式多相正弦波数值；还包含逻辑解码器装置，它响应于状态控制信号，用于将各相位脉冲解码为开关转换的正弦波相位驱动脉冲；以及其中的多相电动机驱动器桥式电路根据开关转换的相位正弦波驱动脉冲选择性地向多个电动机绕组输出驱动电流以及由其吸收驱动电流，以便向电动机供电并使其旋转。4.根据权利要求1所述的开关方式的正弦波驱动器电路，其中，用于监测在电动机的多个电动机绕组中之一形成的电信号的信号波形监测电路，包含用于监测电动机的实际转速的电路，以及还包含一电动机速度调节控制环路，该环路包含：比较电路，用于将电动机的实际转速与基准电动机速度值比较，以便产生电动机速度误差值，以及脉冲宽度调制器时钟控制电路，它响应于该电动机速度误差值，用于根据电动机速度误差值调节多相脉冲宽度调制器的时钟，以便在多相电动机驱动器桥式电路产生经速度补偿的开关转换的正弦波驱动电流。5.根据权利要求1所述的开关方式的正弦波驱动器电路，其中的信号波形监测电路还包含过零检测电路，用于检测加在多个电动机绕组两端的电压的过零采样点，电流检测采样和保持电路，用于对来自多相电动机驱动器桥式电路的驱动电流值经过零采样点进行采样和保持，以提供一实际的电流值，差分电路，用于在一差分电路中由电动机速度误差值减去实际的电流值，以产生电流误差值，补偿电路，用于补偿该电流误差值，以产生经补偿的电流误差，以及时钟分频器电路，用于利用经补偿的电流误差的函数调节时钟信号，以便控制多相脉冲宽度调制器。6.一种用于多相无刷永磁电动机的开关方式的正弦波驱动器电路，包含信号波形监测电路，用于监测在电动机的多个电动机绕组形成的电信号，以便输出用于电动机每相的相位基准信号；相位时钟发生器，响应于多个相位基准信号，以便提供与电动机同步的时钟信号；相位计数器装置，利用电动机时钟信号计时和利用相位基准信号复零，用于确定预定的电动机相位间隔以及用于对每一电动机相位间隔产生相位计数值和相位极性信号；电动机状态解码器装置，响应于相位极性信号，用于产生状态控制信号；正弦波查询逻辑单元，利用相位计数值寻址，用于对每一电动机相位间隔输出数字式多相正弦波数值；多相脉冲宽度调制器，响应于该数字式多相正弦波数值，用于产生由正弦波数值控制的具有一定占空因数周期的分相脉冲；逻辑解码器装置，响应于状态控制信号，用于将相位脉冲解码为开关转换的分相正弦波驱动脉冲；以及多相电动机驱动器桥式电路，用于根据开关转换的正弦波驱动信号选择性地向多个电动机绕组输出驱动电流以及由其吸收该驱动电流，以便利用开关转换的正弦波驱动电流向电动机供电并使之旋转。7.根据权利要求6所述的开关方式的正弦波驱动电路，其中的多相无刷永磁电动机包含3个电气相(U、V和W)。8.根据权利要求7所述的开关方式的正弦波驱动电路，其中的多相电动机驱动器桥式电路根据开关转换的相正弦波驱动信号向多个电动机绕组输出驱动电流和由其吸收该驱动电流，以便利用基本上符合关系式：Sin(U)+Sin(V)+Sin(W)＝0的开关转换的正弦波驱动信号向电动机供电并使之旋转。9.根据权利要求6所述的开关方式的正弦波驱动电路，其中的信号波形监测电路检测电信号的过零点并产生信号，以及还包含驱动电流检测电路，响应于过零点，用于检测并保持由多相电动机驱动器桥式电路提供的驱动电流；速度误差的数模变换装置，响应于相位计数器装置，用于产生电动机速度值；差分放大器，用于对根据电动机速度值的各检测和保持的驱动电流求差值，以便产生电流指令值；以及模数变换器，用于将电流指令值变换为数字式的占空因数数值；以及还包含可编程占空因数的时钟装置，其由数字式的占空因数数值调制，用于对多相脉冲宽度调制装置进行时钟计时，以便以预定的角速度维持和调节电动机速度。10.根据权利要求6所述的开关方式的正弦波驱动器，其中的正弦波查询逻辑单元输出在电动机旋转的90°的范围内的数字式的多相正弦波数值，以及包含选择、多路转换、加法电路，响应于电动机状态解码器，用于对所选的一些所述数字式的多相正弦波数值进行选择，多路转换和相加，以便提供在电动机旋转的360°的范围内的正弦波数值。11.一种开关方式的正弦波驱动器电路，用于一种具有由多相基本正弦的开关转换的驱动信号驱动的多个定子线圈的多相无刷DC电动机，该驱动器包含：多相电动机驱动器桥式电路，用于按照来自电流源通过所选择的多个定子线圈的各种组合，到电流返回回路的基本上正弦的开关转换的驱动信号，选择性地输出和吸收多相驱动电流，以便使电动机运行在预定的角速度，信号波形监测电路，连接到定子线圈，用于监测在该处分布形成的电信号，以及用于输出电动机相位基准信号，相位时钟发生装置，用于产生与电动机旋转相关的电动机同步时钟信号，相位计数器装置，利用电动机同步时钟计时和利用电动机相位基准信号复零，用于在电动机运行过程中对每相电动机的相位间隔进行计数，以及用于产生相位计数值和相位极性信号，状态解码器装置，响应于相位极性信号，用于产生状态控制信号，正弦波逻辑电路，由相位计数值寻址，用对多相中的每一相输出数字式多相正弦波数值，多相脉冲宽度调制装置，响应于该多相正弦波数值，用于产生具有由正弦波数值控制的占空因数的相位脉冲，和逻辑解码器装置，响应于状态控制信号，用于将相位脉冲解码为相位驱动脉冲和用于提供相位驱动信号，以便控制多相电动机驱动器桥式电路。12.根据权利要求11所述的开关方式的正弦波驱动器电路，其中的多相电动机包含3个电气相U、V和W。13.根据权利要求12所述的开关方式的正弦波驱动器电路，其中的多相电动机驱动器桥式电路按照基本上满足关系式：Sin(U)+Sin(V)+Sin(W)＝0的相位驱动脉冲，选择性地向多个电动机绕组输出驱动电流和由其吸收该驱动电流。14.根据权利要求12所述的开关方式的正弦波驱动器电路，其中的信号波形监测电路，检测电信号的过零点并产生过零点信号，以及还包含：驱动电流检测电路，响应于过零点，用于检测和保持由多相电动机驱动器桥式电路提供的驱动...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。