开关磁阻电机的驱动装置和驱动方法制造方法及图纸

本发明专利技术在此公开了一种开关磁阻电机的驱动装置和驱动方法。该装置包括电源供应单元、N对线圈、N个公共开关装置、N对下位开关装置、第一续流二极管、第二续流二极管和开关驱动单元，其中所述N个公共开关装置的每个与所述N对线圈之一的上部串联，所述N对下位开关装置的每对与所述N对线圈之一的下部串联，所述开关驱动单元提供控制信号给所述N个公共开关装置和N对下位开关装置，以顺次供应电流给所述N对线圈。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
近来，在例如车辆、航天、军事、医疗设备等各种工业领域都大大增加了对电机的需求。特别地，由于稀土价格的陡升，使得使用永磁体的电机成本也出现增长，因而开关磁阻电机(SRM)成为感兴趣的一种新选择。开关磁阻电机的驱动原理是利用磁阻转矩使转子旋转，该磁阻转矩根据磁阻的变化而产生。通常，如图1所示，根据现有技术的开关磁阻电机I包括转子11和定子12，其中，转子11具有多个转子凸极11-1并且定子12具有多个朝向转子凸极11-1的定子凸极12-1，而线圈13围绕定子凸极12-1缠绕。进一步地，转子11仅配置有铁芯而没有任何励磁装置，例如，绕组线圈或者永磁体。因此，当外界电流流过线圈13时，，产生磁阻转矩，该磁阻转矩通过磁力将转子11朝向线圈13移动，该磁力由线圈13产生，这样转子11在磁路中磁阻最小的方向上旋转。但是，由于磁通路径穿过定子12和转子11，可能会引起现有技术中的开关磁阻电机I出现铁芯损耗的现象。为解决以上描述的现有技术的问题，发展了一种包括内转子和外转子并且是先进技术的双转子类型开关磁阻电机。然而，由于仍然使用根据现有技术的利用六个开关的非对称半桥型驱动装置来执行驱动控制，因而即使在先进技术的情况下，也很难有效地执行弱场(weak field)控制。[现有技术文件][专利文件][专利文件I]未公开但可供查阅(laid-open)的韩国专利申请10-2008-0054495。
技术实现思路
本专利技术致力于提供一种，该装置通过单独驱动内定子和外定子能够实现在弱场中的有效驱动。根据本专利技术的一个优选实施方式，提供了一种开关磁阻电机的驱动装置，该装置包括:电源供应单元，该电源供应单元供应直流(DC)电流；N对线圈，该N对线圈中的每对分别根据从所述电源供应单元供应的电流感应出磁场，以提供驱动力给所述开关磁阻电机，并且每对线圈彼此平行连接；N个公共开关装置，所述N个公共开关装置中的每个分别与所述N对线圈中的每对的上部串联，以打开或关闭从所述电源供应单元供应的DC电流；N对下位开关装置，该N对下位开关装置中的每对分别与所述N对线圈中的每对的下部串联，以打开或关闭流经所述N对线圈的电流；2N个第一续流二极管(freewheel diodes),该2Ν个第一续流二极管中的每个的一端都连接到连接点，该连接点分别位于所述N对下位开关装置中的每对与所述N对线圈中的每对的下部之间，另一端则连接到电源供应端；N个第二续流二极管，该N个第二续流二极管中的每个分别连接在所述N对线圈中的每对的上部与接地端之间；和开关驱动单元，该开关驱动单元提供控制信号给所述N个公共开关装置和所述N对下位开关装置，以顺次地供应电流给所述N对线圈。所述装置还可包括电容器，该电容器使得从所述电源供应单元供应的DC电流平滑，以供应所述平滑的DC电流给所述N对线圈，并且当关闭所述N个公共开关装置和N对下位开关装置时，所述电容器由所述N对线圈中的残余电流充电。所述开关驱动单元可检测所述开关磁阻电机的每分钟转动次数(RPM)并控制所述电源供应单元，使得当所述开关磁阻电机的RPM小于第一参考数字时，允许所述电源供应单元供应最大功率。所述开关驱动单元可检测所述开关磁阻电机的RPM并控制所述电源供应单元，使得当所述开关磁阻电机的RPM大于所述第一参考数字时，允许所述电源供应单元供应额定功率。所述开关驱动单元可检测所述开关磁阻电机的RPM，并提供所述控制信号给所述N个公共开关装置和所述N对下位开关装置，使得当所述开关磁阻电机的RPM大于第二参考数字时，电流只流经关于所述N对线圈的每对线圈中的任一线圈。所述开关磁阻电机可包括:外转子，该外转子具有沿所述外转子的内周面等距地凸出的多个凸极；内转子，该内转子具有沿所述内转子的外周面等距地凸出的多个凸极；定子，该定子设在所述外转子内，并且所述内转子可旋转地设置在所述定子的内周部，该定子包括多个外定子铁芯和多个内定子铁芯，每个所述外定子铁芯包括外定子磁轭和一对外定子凸极，该对外定子凸极朝向所述外转子的所述凸极凸出，所述外定子磁轭将所述一对外定子凸极彼此连接在一起并支撑所述一对外定子凸极，每个所述内定子铁芯包括内定子磁轭和一对内定子凸极，该对内定子凸极朝向所述内转子的所述凸极凸出，所述内定子磁轭将所述一对内定子凸极连接在一起并支撑所述一对内定子凸极，并且其中，所述N对线圈中的每对分别围绕所述外定子凸极和所述内定子凸极缠绕。所述外定子铁芯可具有π形形状。六个外定子铁芯可在所述定子的圆周方向上沿所述定子的外周面等距地形成，六个内定子铁芯可在所述定子的圆周方向上沿所述定子的内周面等距地形成，每个所述线圈可围绕所述外定子凸极和所述内定子凸极缠绕，以形成三相绕组，所述外转子的十个凸极可在所述外转子的圆周方向上等距地形成，并且所述内转子的十个凸极可在所述内转子的圆周方向上等距地形成。根据本专利技术的另一个优选实施方式，提供了一种开关磁阻电机的驱动装置，该装置包括:电源供应单元，该电源供应单元供应直流(DC)电流；N对线圈，该N对线圈中的每对分别根据从所述电源供应单元供应的电流感应出磁场，以提供驱动力给所述开关磁阻电机，并且每对线圈彼此平行连接；N对上位开关装置，该N对上位开关装置中的每对分别与所述N对线圈中的每对的上部串联，以打开或关闭从所述电源供应单元供应的DC电流；N个公共开关装置，所述N个公共开关装置中的每个分别与所述N对线圈中的每对的下部串联，以打开或关闭流经所述N对线圈的电流；N个第一续流二极管，该N个第一续流二极管中的每个的一端都连接到连接点，该连接点位于所述N个公共开关装置中的每个与所述N对线圈中的每对的下部之间，另一端则连接到电源供应端；N对第二续流二极管，该N对第二续流二极管中的每对分别连接在所述N对线圈中的每对的上部与接地端之间；和开关驱动单元，该开关驱动单元提供控制信号给所述N个公共开关装置和所述N对上位开关装置，以顺次地供应电流给所述N对线圈。所述装置还可包括电容器，该电容器使得从所述电源供应单元供应的DC电流平滑，以供应所述平滑的DC电流给所述N对线圈，并且当关闭所述N个公共开关装置和N对上位开关装置时，所述电容器由所述N对线圈中的残余电流充电。所述开关驱动单元可检测所述开关磁阻电机的RPM并控制所述电源供应单元，使得当所述开关磁阻电机的RPM小于第一参考数字时，允许所述电源供应单元供应最大功率。所述开关驱动单元可检测所述开关磁阻电机的RPM并控制所述电源供应单元，使得当所述开关磁阻电机的RPM大于所述第一参考数字时，允许所述电源供应单元供应额定功率。所述开关驱动单元可检测所述开关磁阻电机的RPM并提供所述控制信号给所述N个公共开关装置和所述N对上位开关装置，使得当所述开关磁阻电机的RPM大于第二参考数字时，电流只流经关于所述N对线圈的每对线圈中的任一线圈。所述开关磁阻电机可包括:外转子，该外转子具有沿所述外转子的内周面等距地凸出的多个凸极；内转子，该内转子具有沿所述内转子的外周面等距地凸出的多个凸极；定子，该定子设在所述外转子内，并且所述内转子可旋转地设置在所述定子的内周部，该定子包括多个外定子铁芯和多个内定子铁芯，每个所述外定子铁芯包括外定子磁轭和一对外定子凸极，该对外定子凸极朝向所本文档来自技高网...

【技术保护点】
开关磁阻电机的驱动装置，该驱动装置包括：电源供应单元，该电源供应单元供应直流电流；N对线圈，该N对线圈中的每对分别根据从所述电源供应单元供应的电流感应出磁场，以提供驱动力给所述开关磁阻电机，并且每对线圈彼此平行连接；N个公共开关装置，所述N个公共开关装置中的每个分别与所述N对线圈中的每对的上部串联，以打开或关闭从所述电源供应单元供应的直流电流；N对下位开关装置，该N对下位开关装置中的每对分别与所述N对线圈中的每对的下部串联，以打开或关闭流经所述N对线圈的电流；2N个第一续流二极管，该2N个第一续流二极管中的每个的一端都连接到连接点，该连接点分别位于所述N对下位开关装置中的每对与所述N对线圈中的每对的下部之间，另一端则连接到电源供应端；N个第二续流二极管，该N个第二续流二极管中的每个分别连接在所述N对线圈中的每对的上部与接地端之间；和开关驱动单元，该开关驱动单元提供控制信号给所述N个公共开关装置和所述N对下位开关装置，以顺次地供应电流给所述N对线圈。

【技术特征摘要】
2011.10.31 KR 10-2011-01125081.开关磁阻电机的驱动装置，该驱动装置包括: 电源供应单元，该电源供应单元供应直流电流； N对线圈，该N对线圈中的每对分别根据从所述电源供应单元供应的电流感应出磁场，以提供驱动力给所述开关磁阻电机，并且每对线圈彼此平行连接； N个公共开关装置，所述N个公共开关装置中的每个分别与所述N对线圈中的每对的上部串联，以打开或关闭从所述电源供应单元供应的直流电流； N对下位开关装置，该N对下位开关装置中的每对分别与所述N对线圈中的每对的下部串联，以打开或关闭流经所述N对线圈的电流； 2N个第一续流二极管，该2N个第一续流二极管中的每个的一端都连接到连接点，该连接点分别位于所述N对下位开关装置中的每对与所述N对线圈中的每对的下部之间，另一端则连接到电源供应端； N个第二续流二极管，该N个第二续流二极管中的每个分别连接在所述N对线圈中的每对的上部与接地端之间；和 开关驱动单元，该开关驱动单元提供控制信号给所述N个公共开关装置和所述N对下位开关装置，以顺次地供应电流给所述N对线圈。2.根据权利要求1所述的驱动装置，该装置还包括电容器，该电容器使得从所述电源供应单元供应的直流电流平滑，以供应所述平滑的直流电流给所述N对线圈，并且当关闭所述N个公共开关装置和所述N对下位开关装置时，所述电容器由所述N对线圈中的残余电流充电。3.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，所述开关驱动单元检测所述开关磁阻电机的每分钟转动次数并控制所述电源供应单元，使得当所述开关磁阻电机的每分钟转动次数小于第一参考数字时，允许所述电源供应单元供应最大功率。4.根据权利要求3所述的驱动装置，其中，所述开关驱动单元检测所述开关磁阻电机的每分钟转动次数并控制所述电源供应单元，使得当所述开关磁阻电机的每分钟转动次数大于所述第一参考数字时，允许所述电源供应单元供应额定功率。5.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，所述开关驱动单元检测所述开关磁阻电机的每分钟转动次数，并提供所述控制信号给所述N个公共开关装置和所述N对下位开关装置，使得当所述开关磁阻电机的每分钟转动次数大于第二参考数字时，电流只流经关于所述N对线圈的每对线圈中的任一线圈。6.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，所述开关磁阻电机包括: 外转子，该外转子具有沿所述外转子的内周面等距地凸出的多个凸极； 内转子，该内转子具有沿所述内转子的外周面等距地凸出的多个凸极； 定子，该定子设在所述外转子内，并且所述内转子可旋转地设置在所述定子的内周部，该定子包括多个外定子铁芯和多个内定子铁芯，每个所述外定子铁芯包括外定子磁轭和一对外定子凸极，该对外定子凸极朝向所述外转子的凸极凸出，所述外定子磁轭将所述一对外定子凸极彼此连接在一起并支撑所述一对外定子凸极，每个所述内定子铁芯包括内定子磁轭和一对内定子凸极，该对内定子凸极朝向所述内转子的凸极凸出，所述内定子磁轭将所述一对内定子凸极连接在一起并支撑所述一对内定子凸极，并且 其中，所述N对线圈中的每对分别围绕所述外定子凸极和所述内定子凸极缠绕。7.根据权利要求6所述的驱动装置，其中，所述外定子铁芯具有π形形状。8.根据权利要求6所述的驱动装置，其中，六个外定子铁芯在所述定子的圆周方向上沿所述定子的外周面等距地形成，六个内定子铁芯在所述定子的圆周方向上沿所述定子的内周面等距地形成，每个所述线圈围绕所述外定子凸极和所述内定子凸极缠绕，以形成三相绕组，所述外转子的十个凸极在所述外转子的圆周方向上等距地形成，并且所述内转子的十个凸极在所述内转子的圆周方向上等距地形成。9.关磁阻电机的驱动装置，该驱动装置包括: 电源供应单元，该电源供应单元供应直流电流； N对线圈，该N对线圈中的每对分别根据从所述电源供应单元供应的电流感应出磁场，以提供驱动力给所述开关磁阻电机，并且每对线圈彼此平行连接； N对上位开关装置，该N对上位开关装置中的每对分别与所述N对线圈中的每对的上部串联，以打开或关闭从所述电源供应单元供应的直流电流； N个公共开关装置，所述N个公共开关装置中的每个分别与所述N对线圈中的每对的下部串联，以打开或关闭流经所 述N对线圈的电流； N个第一续流二极管，该N个第一续流二极管中的每个的一端都连接到连接点,该连接点位于所述N个公共开关装置中的每个与所述N对线圈中的每对的下部之间，另一端则连接到电源供应端； N对第二续流二极管，该N对第二续流二极管中的每对分别连接在所述N对线圈中的每对的上部与接地端之间；和 开关驱动单元，该开关驱动单元提供控制信号给所述N个公共开关装置和所述N对上位开关装置，以顺次地供应电流给所述N对线圈。10.根据权利要求9所述的驱动装置，该驱动装置还包括电容器，该电容器使得从所述电源供应单元供应的直流电流平滑，以供应所述平滑的直流电流给所述N对线圈，并且当关闭所述N个公共开关装置和所述N对上位开关装置时，所述电容器由所述N对线圈中的残余电流充电。11.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：金昶成，元章赫，裴汉京，赵容完，石镇守，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：