一种无刷直流（ＢＬＤＣ）电机装置，该电机装置包括：定子，设置有多个绕组，所述多个绕组与Ｎ相对应并彼此独立地平行缠绕；转子，具有多个极并通过所述绕组的激励而相对于所述定子旋转，所述多个极对应于所述多个绕组；开关单元，相对于每个相以全Ｈ桥的形式设置，并且所述开关单元包括对应于所述绕组的（＋）侧的一对上开关装置和对应于所述绕组的（－）侧的一对下开关装置，并执行开关操作以将驱动功率供应到所述绕组或者不将驱动功率供应到所述绕组；第一感测装置，感测所述转子相对于所述定子的相以确定是否接通或者断开所述上开关装置；第二感测装置，被设置在比所述第一感测装置靠后的部分中，并感测所述转子相对于所述定子的相以确定是否接通或者断开所述下开关装置；控制器，基于感测的所述转子的相使用部分方形波驱动所述上开关装置和所述下开关装置，并控制所述下开关装置比所述上开关装置晚断开比耗尽停留在所述绕组中的电流所需的时间长的时间。
【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电机装置，更具体地讲，涉及一种能够高速旋转并具有高效率的无刷直流(BLDC)电机装置。
技术介绍
与具有刷的电才几装置相比，由于无刷直流(BLDC)电才几装置没有机械 接触，所以其噪音低、寿命长、维护简单(例如不需要更换刷)等。因此， BLDC电机装置被广泛地用作工业装备、家用电器、运输系统等的电机。关于这种电机装置，在第10-0415493号韩国专利登记中公开了一种使电 机装置能够高速旋转、具有强劲的起动扭矩并输出恒定功率的技术。根据这种技术，低效率区域(即，产生反电动势的区域)未被使用，从 而该电机装置可具有效率高、稳定性高、结构简单且无保护电路、寿命长以 及维护方^f更的优点。这种传统的技术被构造成同时接通和断开构成H桥的上侧(+ )的开关 装置和下侧(-)的开关装置。对于这种构造，具体地讲，当开关装置被断开 时，在绕组中流动的电流突然无处可去，并通过连l妄到相对的上侧的开关装 置的二极管返回到(+ )侧。此时，如果电流的量很小，则没有问题。但是， 如果电流的量大，则开关装置非正常地操作，从而开关装置的寿命会降低或 开关装置损坏。同时，传统的技术使用光电传感器等来感测转子的相。然而，光电传感 器另外需要对应于转子的极性的编码器，从而光电传感器可感测极。这就是 为什么电机装置的产品成本增加、电机装置的结构变得复杂并且电机装置的 精确程度降低的原因。此外，光电传感器与其它传感器相比本身也更昂贵、 寿命更短、精确程度更低并且在脏、灰尘或类似的污染潮湿环境下可靠性更 低。此外，传统的^l支术包括用于转子的绕组的多个槽。然而，如果相邻两个 槽的绕组使得电流沿着相同的方向流动，则磁通量的冲突导致磁通量彼此抵4消，从而电机装置的效率降低。
技术实现思路
技术问题本专利技术致力于解决上述问题，本专利技术的一方面在于提供一种防止其开关装置出现故障或损坏的无刷直流(BLDC)电机装置。此外，本专利技术的另一方面在于提供一种具有制造成本低廉、寿命长、结 构简单并且可靠性高的转子传感器的BLDC电机装置。此外，本专利技术的第三方面在于提供一种电机效率提高的BLDC电机装置。技术方案本专利技术的上述和/或其它方面通过提供一种无刷直流(BLDC)电机装置 来实现，该电机装置包括定子，设置有多个绕组，所述多个绕组与N相对 应并彼此独立地平行缠绕的；转子，具有多个极并通过所述绕组的激励而相 对于所述定子旋转，所述多个极对应于所述多个绕组；开关单元，相对于每 个相以全H桥的形式设置，并且所述开关单元包括对应于所述绕组的(+ ) 侧的一对上开关装置和对应于所述绕组的(-)侧的一对下开关装置，并执行 开关操作以将驱动功率供应到所述绕组或者不将驱动功率供应到所述绕组； 第一感测装置，感测所述转子相对于所述定子的相以确定是否接通或者断开 所述上开关装置；第二感测装置，被设置在比所述第一感测装置靠后的部分 (in the latter part )，并感测所述转子相对于所述定子的相以确定是否接通或 者断开所述下开关装置；控制器，基于感测的所述转子的相使用部分方形波 驱动所述上开关装置和所述下开关装置，并控制所述下开关装置比所述上开 关装置晚断开比l毛尽停留在所述绕组中的电流所需的时间长的时间。 所述控制器可控制所述下开关装置比所述上开关装置早接通。 所述控制器可控制所述下开关装置在极改变点纟皮接通或者断开。 所述控制器可控制所述上开关装置在所述转子的最大^t通量的70%的区域被接通。所述耗尽停留在所述绕组中的电流的时间可对应于所述转子的旋转速度。所述第一感测装置和所述第二感测装置中的至少一个可包括Hall传感器。所述第一感测装置和所述第二感测装置中的至少一个可包括解算器。所述定子包括多个槽，所述绕组缠绕在所述多个槽上；^磁通量冲突防止槽，设置在两个相邻的槽之间。 有益效果本专利技术提供一种能够防止开关装置出现故障或者损坏的BLDC电机装置。此外，根据本专利技术，可获得高效的电机，输出密度可增加并且可获得高 功率的BLDC电机。此外，根据本专利技术，可减少扭矩波动。换句话说，只有高效区域(即， 用于获得特定扭矩的区域)被使用，从而扭矩波动首先在与一个相的一个极 对应的一个区域内变小，然后具有该小扭矩波动的扭矩通过平行连接的相的 结合形成线性扭矩方案，从而获得具有非常小的扭矩波动的线性扭矩。附图说明图1是根据本专利技术的示例性实施例的电机装置的方框图。图2显示了才艮据本专利技术的示例性实施例的电机单元的详细构造。图3显示了才艮据本专利技术的示例性实施例的定子和绕组的构造。图4是根据本专利技术的示例性实施例的开关单元的电路图。图5显示了根据本专利技术的示例性实施例的定子和绕组的另一构造。图6是根据本专利技术的示例性实施例的开关单元的另 一电路图。图7是根据本专利技术的示例性实施例的开关单元的详细电路图。图8显示了根据本专利技术的示例性实施例的用于开关装置的控制信号的波图9显示了根据本专利技术的示例性实施例的传感器的构造。具体实施例方式以下，将参照附图来更加详细地说明本专利技术的示例性实施例。图l是根 据本专利技术的示例性实施例的无刷直流(BLDC)电机装置100的方框图。BLDC电机装置100包括电机单元110、电源140、开关单元131、传感 器120和控制器132。可被实现为BLDC电机等的电机单元110在控制器132 的控制下旋转以产生扭矩。电源140将驱动功率，即，DC功率供应给电才几单元110。 开关单元131根据控制器132的控制被接通或断开，并执行开关操作以 将驱动功率供应到电机单元IIO或者不将驱动功率供应到电机单元110。传感器120感测电机单元110的旋转状态并将感测的信息发送到控制器132。控制器132基于从传感器120发送的感测的关于电机单元110的旋转状 态的信息控制电^L单元110的旋转。图2示出了根据本专利技术的示例性实施例的电机单元110的详细构造。电 机单元110包括定子111和转子112。定子111包括与相的数目N对应的多 个绕组。绕组#^波此平行并独立地设置。转子112包括与所述多个绕组对应的多个极113，并相对于定子111旋 转。每个极113可由永久》兹铁实现。在该实施例中，转子112按照外转子的 形式设置，其中，N极和S极交替地布置，同时围绕定子lll。或者，如果转 子以内转子的形式布置，则转子被定子围绕。在该实施例中，数目N可以是3个(即，3个相)，极113的总数可以是 16个。在这种情况下，每个极113对应于3个相。然而，相的数目和极的数 目可不限于该实施例。图3显示了#4居本专利技术的示例性实施例的定子111和绕组的构造。在该 实施例中，对应于3个相和16个极，定子111具有48个槽，绕组114缠绕 在该48个槽上。此外，磁通量冲突防止槽lllb设置在两个相邻的槽llla之间。磁通量 冲突防止槽lllb的宽度小于槽llla的宽度。》兹通量冲突防止槽lllb防止当电流沿着相同的方向流过两个相邻槽的 绕组时磁通量互相冲突。此外，在极改变点(pole altering point)处产生反电 动势的段(section)减少大约一半。因此，电机驱动范围变得更大，从而每 单元体积(重量)的输出密度增加。此外，使用效率和稳定性高的区域，从 而得到具有低扭矩波动(to本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无刷直流电机装置，包括： 定子，设置有多个绕组，所述多个绕组与Ｎ相对应并彼此独立地平行缠绕； 转子，具有多个极并通过所述绕组的激励而相对于所述定子旋转，所述多个极对应于所述多个绕组； 开关单元，相对于每个相以全Ｈ桥的形 式设置，并且所述开关单元包括对应于所述绕组的（＋）侧的一对上开关装置和对应于所述绕组的（－）侧的一对下开关装置，并执行开关操作以将驱动功率供应到所述绕组或者不将驱动功率供应到所述绕组； 第一感测装置，感测所述转子相对于所述定子的相以确 定是否接通或者断开所述上开关装置； 第二感测装置，被设置在比所述第一感测装置靠后的部分，并感测所述转子相对于所述定子的相以确定是否接通或者断开所述下开关装置； 控制器，基于感测的所述转子的相使用部分方形波驱动所述上开关装置和所述 下开关装置，并控制所述下开关装置比所述上开关装置晚断开比耗尽停留在所述绕组中的电流所需的时间长的时间。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2007-4-27 10-2007-00415151、一种无刷直流电机装置，包括定子，设置有多个绕组，所述多个绕组与N相对应并彼此独立地平行缠绕；转子，具有多个极并通过所述绕组的激励而相对于所述定子旋转，所述多个极对应于所述多个绕组；开关单元，相对于每个相以全H桥的形式设置，并且所述开关单元包括对应于所述绕组的(+)侧的一对上开关装置和对应于所述绕组的(-)侧的一对下开关装置，并执行开关操作以将驱动功率供应到所述绕组或者不将驱动功率供应到所述绕组；第一感测装置，感测所述转子相对于所述定子的相以确定是否接通或者断开所述上开关装置；第二感测装置，被设置在比所述第一感测装置靠后的部分，并感测所述转子相对于所述定子的相以确定是否接通或者断开所述下开关装置；控制器，基于感测的所述转子的相使用部分方形波驱动所述上开关装置和所述下开关装置，并控制所述下开关装置比所述上开关装置晚断开比耗尽...
【专利技术属性】
技术研发人员：河炳吉，朴智锡，
申请(专利权)人：河炳吉，朴智锡，创新电机工业株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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