一種新型電機系統(tǒng)及其驅(qū)動方法
【專利摘要】本發(fā)明所提供的一種新型電機系統(tǒng)及其驅(qū)動方法，其中，所述新型電機系統(tǒng)包括依次連接的用于為系統(tǒng)提供電源的電源裝置、控制裝置和電機；所述電機為三相永磁同步電機；所述控制裝置進一步包括：一控制芯片以及與所述控制芯片相連的開關器件，所述開關器件采用3相橋式電路，用于根據(jù)控制芯片的指令控制三相永磁同步電機的電機繞組的工作狀態(tài)。其結(jié)合交流變頻的原理，優(yōu)化直流變頻的結(jié)構(gòu)，讓電機運轉(zhuǎn)保持基直流變頻的換向狀態(tài)，通過本技術(shù)可以實現(xiàn)電機繞組的3相全部工作，該技術(shù)在材料利用高的同時又讓電機的體積更小，重量更輕，力矩更大，運轉(zhuǎn)更平穩(wěn)。
【專利說明】一種新型電機系統(tǒng)及其驅(qū)動方法

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及電機【技術(shù)領域】，尤其涉及的是一種新型電機系統(tǒng)及其驅(qū)動方法。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的調(diào)速電機一般分交流變頻調(diào)速或直流變頻調(diào)速兩種。交流變頻電機采用異步電機為主，該技術(shù)電機部分相對簡單可靠，控制部分稍微復雜，效率相對較低，低速力矩小；直流無刷變頻電機，目前主要用于小功率范圍，該技術(shù)具有體積小、重量輕、造價想對低、結(jié)構(gòu)簡單，由于該電機實際是工作在直流狀態(tài)下，三相的電機繞組只用了兩相，所以材料的利用率相對較低。
[0003]有鑒于此，現(xiàn)有技術(shù)有待改進和提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種新型電機系統(tǒng)及其驅(qū)動方法，所要解決的就是現(xiàn)有三相的電機繞組只用了兩相，材料的利用率相對較低的問題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種新型電機系統(tǒng)，其中，包括依次連接的用于為系統(tǒng)提供電源的電源裝置、控制裝置和電機；
其中，所述電機為三相永磁同步電機；
所述控制裝置進一步包括:一控制芯片以及與所述控制芯片相連的開關器件，所述開關器件采用3相橋式電路，用于根據(jù)控制芯片的指令控制三相永磁同步電機的電機繞組的工作狀態(tài)。
[0006]所述新型電機系統(tǒng)，其中，所述電機的接線方式采用Y接線方式。
[0007]所述新型電機系統(tǒng)，其中，所述開關器件包括:第一開關K1、第二開關K2、第三開關K3、第四開關K4、第五開關K5和第六開關K6 ;其中，第一開關K1、第二開關K2、第三開關K3、第四開關K4、第五開關K5和第六開關K6為MOS管或IBGT管；
第一開關K1、第二開關K2、第三開關K3、第四開關K4、第五開關K5和第六開關K6的基極連接控制芯片；第一開關K1、第三開關K3和第五開關K5的發(fā)射極分別與三相永磁同步電機的第三電機繞組L3、第一電機繞組LI和第二電機繞組L2相連，第一開關K1、第三開關K3和第五開關K5的集電極連接電源裝置；第二開關K2、第四開關K4和第六開關K6的集電極分別與第一開關K1、第三開關K3和第五開關K5的發(fā)射極相連，第二開關K2、第四開關K4和第六開關K6的發(fā)射極接地；
三相永磁同步電機上設置有用于檢測電機繞組位置的傳感器:
用于檢測第一電機繞組LI的第一傳感器H1、用于檢測第二電機繞組L2的第二傳感器H2和用于檢測第三電機繞組L3的第三傳感器H3 ;所述第一傳感器Hl、第二傳感器H2和第三傳感器H3均連接控制芯片。
[0008]一種所述的新型電機系統(tǒng)的驅(qū)動方法，其中，包括以下步驟: 51、電源裝置為系統(tǒng)提供電源，控制芯片檢測三相永磁同步電機的電機繞組位置；
52、控制芯片根據(jù)電機繞組位置控制開關器件，從而改變?nèi)嘤来磐诫姍C的電機繞組的工作狀態(tài)，實現(xiàn)電機繞組的三相全部工作
所述的新型電機系統(tǒng)的驅(qū)動方法，其中，所述步驟SI中控制芯片檢測三相永磁同步電機的電機繞組位置具體包括:
三相永磁同步電機上設置有用于檢測電機繞組位置的傳感器:通過第一傳感器Hl檢測第一電機繞組LI，第二傳感器H2檢測第二電機繞組L2，第三傳感器H3檢測第三電機繞組L3 ;所述第一傳感器H1、第二傳感器H2和第三傳感器H3的檢測信號均發(fā)送至控制芯片。
[0009]所述的新型電機系統(tǒng)的驅(qū)動方法，其中，所述步驟S2中進一步包括:
當?shù)谝粋鞲衅鱄l檢測出與其對應的第一電機繞組LI的相位時，控制芯片根據(jù)第一傳感器Hl的檢測信號，令第五開關K5、第二開關K2和第四開關K4導通，其他開關關閉。
[0010]所述的新型電機系統(tǒng)的驅(qū)動方法，其中，所述步驟S2中進一步包括:
當?shù)诙鞲衅鱄2檢測出與其對應的第二電機繞組L2的相位時，控制芯片根據(jù)第二傳感器H2的檢測信號，令第五開關K5、第一開關Kl和第四開關K4導通，其他開關關閉。
[0011]本發(fā)明所提供的新型電機系統(tǒng)及其驅(qū)動方法，其中，所述新型電機系統(tǒng)包括依次連接的用于為系統(tǒng)提供電源的電源裝置、控制裝置和電機；所述電機為三相永磁同步電機；所述控制裝置進一步包括:一控制芯片以及與所述控制芯片相連的開關器件，所述開關器件采用3相橋式電路，用于根據(jù)控制芯片的指令控制三相永磁同步電機的電機繞組的工作狀態(tài)。其結(jié)合交流變頻的原理，優(yōu)化直流變頻的結(jié)構(gòu)，讓電機運轉(zhuǎn)保持基直流變頻的換向狀態(tài)，通過本技術(shù)可以實現(xiàn)電機繞組的3相全部工作，該技術(shù)在材料利用高的同時又讓電機的體積更小，重量更輕，力矩更大，運轉(zhuǎn)更平穩(wěn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的新型電機系統(tǒng)的較佳實施例的示意圖。
[0013]圖2a、圖2b和圖2c分別為本發(fā)明的新型電機系統(tǒng)中第一電機繞組L1、第二電機繞組L2和第三電機繞組L3的驅(qū)動信號的示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明所述新型電機系統(tǒng)的驅(qū)動方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明提供一種新型電機系統(tǒng)及其驅(qū)動方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016]本發(fā)明提供的新型電機系統(tǒng)包括依次連接的用于為系統(tǒng)提供電源的電源裝置、控制裝置和電機；其中，所述電機為三相永磁同步電機；所述控制裝置進一步包括:一控制芯片以及與所述控制芯片相連的開關器件，所述開關器件采用3相橋式電路，用于根據(jù)控制芯片的指令控制三相永磁同步電機的電機繞組的工作狀態(tài)。其結(jié)合交流變頻的原理，優(yōu)化直流變頻的結(jié)構(gòu)，讓電機運轉(zhuǎn)保持基直流變頻的換向狀態(tài)，通過本技術(shù)可以實現(xiàn)電機繞組的3相全部工作，該技術(shù)在材料利用高的同時又讓電機的體積更小，重量更輕，力矩更大，運轉(zhuǎn)更平穩(wěn)。
[0017]其中，電機采用3相永磁同步電機制作，接線方式才采用Y接線，控制裝置采用由控制芯片作為信號處理器制作的線路，主開關器件采用大功率開關器件連接成3相橋式電路。電機繞組的工作狀態(tài)受控于特別的三相換向信號控制驅(qū)動。
[0018]下面通過一個具體的實施例來說明其是如何工作的。首先，介紹其電路連接方式。
[0019]請先參閱圖1，其為為本發(fā)明的新型電機系統(tǒng)的較佳實施例的示意圖。如圖所示，所述所述開關器件包括:第一開關K1、第二開關K2、第三開關K3、第四開關K4、第五開關K5和第六開關K6 ;其中，第一開關K1、第二開關K2、第三開關K3、第四開關K4、第五開關K5和第六開關K6為MOS管或IBGT管；第一開關K1、第二開關K2、第三開關K3、第四開關K4、第五開關K5和第六開關K6的基極連接控制芯片；第一開關Kl、第三開關K3和第五開關K5的發(fā)射極分別與三相永磁同步電機的第三電機繞組L3、第一電機繞組LI和第二電機繞組L2相連，第一開關K1、第三開關K3和第五開關K5的集電極連接電源裝置；第二開關K2、第四開關K4和第六開關K6的集電極分別與第一開關Kl、第三開關K3和第五開關K5的發(fā)射極相連，第二開關K2、第四開關K4和第六開關K6的發(fā)射極接地；三相永磁同步電機上設置有用于檢測電機繞組位置的傳感器:用于檢測第一電機繞組LI的第一傳感器H1、用于檢測第二電機繞組L2的第二傳感器H2和用于檢測第三電機繞組L3的第三傳感器H3 ;所述第一傳感器Hl、第二傳感器H2和第三傳感器H3均連接控制芯片ICl。
[0020]請一并參閱圖2a、圖2b和圖2c中所示第一電機繞組L1、第二電機繞組L2和第三電機繞組L3的驅(qū)動信號:當?shù)谝粋鞲衅鱄l檢測出與其對應的第一電機繞組LI的相位時，控制芯片根據(jù)第一傳感器Hl的檢測信號，令第五開關K5、第二開關K2和第四開關K4導通，其他開關關閉。相應驅(qū)動信號圖譜的(I)位置；在第一電機繞組LI通電后，電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動到另外一個磁級:第二傳感器H2檢測的位置，此時控制芯片ICl對第二傳感器H2的信號進行確認，然后開通第四開關K4、第一開關Kl和第五開關K5，其他開關器件關閉，驅(qū)動信號狀態(tài)如驅(qū)動圖譜(2)所示，電機繞組按照這樣的順序一步步的換向下去，電機就一直運轉(zhuǎn)起來，驅(qū)動信號始終按照驅(qū)動信號圖譜的規(guī)律循環(huán)。
[0021]本發(fā)明還提供了所述的新型電機系統(tǒng)的驅(qū)動方法，如圖3所示，包括以下步驟:
51、電源裝置為系統(tǒng)提供電源，控制芯片檢測三相永磁同步電機的電機繞組位置；
52、控制芯片根據(jù)電機繞組位置控制開關器件，從而改變?nèi)嘤来磐诫姍C的電機繞組的工作狀態(tài)，實現(xiàn)電機繞組的三相全部工作。
[0022]進一步地，所述的新型電機系統(tǒng)的驅(qū)動方法中，所述步驟SI中控制芯片檢測三相永磁同步電機的電機繞組位置具體包括:
三相永磁同步電機上設置有用于檢測電機繞組位置的傳感器:通過第一傳感器Hl檢測第一電機繞組LI，第二傳感器H2檢測第二電機繞組L2，第三傳感器H3檢測第三電機繞組L3 ;所述第一傳感器H1、第二傳感器H2和第三傳感器H3的檢測信號均發(fā)送至控制芯片。
[0023]更進一步地，所述的新型電機系統(tǒng)的驅(qū)動方法中，所述步驟S2中進一步包括: 當?shù)谝粋鞲衅鱄l檢測出與其對應的第一電機繞組LI的相位時，控制芯片根據(jù)第一傳感器Hl的檢測信號，令第五開關K5、第二開關K2和第四開關K4導通，其他開關關閉。
[0024]當?shù)诙鞲衅鱄2檢測出與其對應的第二電機繞組L2的相位時，控制芯片根據(jù)第二傳感器H2的檢測信號，令第五開關K5、第一開關Kl和第四開關K4導通，其他開關關閉。
[0025]綜上所述，本發(fā)明所提供的新型電機系統(tǒng)及其驅(qū)動方法，其中，所述新型電機系統(tǒng)包括依次連接的用于為系統(tǒng)提供電源的電源裝置、控制裝置和電機；所述電機為三相永磁同步電機；所述控制裝置進一步包括:一控制芯片以及與所述控制芯片相連的開關器件，所述開關器件采用3相橋式電路，用于根據(jù)控制芯片的指令控制三相永磁同步電機的電機繞組的工作狀態(tài)。其結(jié)合交流變頻的原理，優(yōu)化直流變頻的結(jié)構(gòu)，讓電機運轉(zhuǎn)保持基直流變頻的換向狀態(tài)，通過本技術(shù)可以實現(xiàn)電機繞組的3相全部工作，該技術(shù)在材料利用高的同時又讓電機的體積更小，重量更輕，力矩更大，運轉(zhuǎn)更平穩(wěn)。
[0026]應當理解的是，本發(fā)明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種新型電機系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的用于為系統(tǒng)提供電源的電源裝置、控制裝置和電機； 其中，所述電機為三相永磁同步電機； 所述控制裝置進一步包括:一控制芯片以及與所述控制芯片相連的開關器件，所述開關器件采用3相橋式電路，用于根據(jù)控制芯片的指令控制三相永磁同步電機的電機繞組的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型電機系統(tǒng)，其特征在于，所述電機的接線方式采用Y接線方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型電機系統(tǒng)，其特征在于，所述開關器件包括:第一開關K1、第二開關K2、第三開關K3、第四開關K4、第五開關K5和第六開關K6 ;其中，第一開關K1、第二開關K2、第三開關K3、第四開關K4、第五開關K5和第六開關K6為MOS管； 第一開關K1、第二開關K2、第三開關K3、第四開關K4、第五開關K5和第六開關K6的基極連接控制芯片；第一開關K1、第三開關K3和第五開關K5的發(fā)射極分別與三相永磁同步電機的第三電機繞組L3、第一電機繞組LI和第二電機繞組L2相連，第一開關K1、第三開關K3和第五開關K5的集電極連接電源裝置；第二開關K2、第四開關K4和第六開關K6的集電極分別與第一開關K1、第三開關K3和第五開關K5的發(fā)射極相連，第二開關K2、第四開關K4和第六開關K6的發(fā)射極接地； 三相永磁同步電機上設置有用于檢測電機繞組位置的傳感器: 用于檢測第一電機繞組LI的第一傳感器H1、用于檢測第二電機繞組L2的第二傳感器H2和用于檢測第三電機繞組L3的第三傳感器H3 ;所述第一傳感器Hl、第二傳感器H2和第三傳感器H3均連接控制芯片。
4.一種權(quán)利要求1所述的新型電機系統(tǒng)的驅(qū)動方法，其特征在于，包括以下步驟: 51、電源裝置為系統(tǒng)提供電源，控制芯片檢測三相永磁同步電機的電機繞組位置； 52、控制芯片根據(jù)電機繞組位置控制開關器件，從而改變?nèi)嘤来磐诫姍C的電機繞組的工作狀態(tài)，實現(xiàn)電機繞組的三相全部工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型電機系統(tǒng)的驅(qū)動方法，其特征在于，所述步驟SI中控制芯片檢測三相永磁同步電機的電機繞組位置具體包括: 三相永磁同步電機上設置有用于檢測電機繞組位置的傳感器:通過第一傳感器Hl檢測第一電機繞組LI，第二傳感器H2檢測第二電機繞組L2，第三傳感器H3檢測第三電機繞組L3 ;所述第一傳感器H1、第二傳感器H2和第三傳感器H3的檢測信號均發(fā)送至控制芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型電機系統(tǒng)的驅(qū)動方法，其特征在于，所述步驟S2中進一步包括: 當?shù)谝粋鞲衅鱄l檢測出與其對應的第一電機繞組LI的相位時，控制芯片根據(jù)第一傳感器Hl的檢測信號，令第五開關K5、第二開關K2和第四開關K4導通，其他開關關閉。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型電機系統(tǒng)的驅(qū)動方法，其特征在于，所述步驟S2中進一步包括: 當?shù)诙鞲衅鱄2檢測出與其對應的第二電機繞組L2的相位時，控制芯片根據(jù)第二傳感器H2的檢測信號，令第五開關K5、第一開關Kl和第四開關K4導通，其他開關關閉。
【文檔編號】H02P6/16GK104518712SQ201410785825
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月18日
【發(fā)明者】白萍 申請人:深圳市竹祥科技有限公司