專利名稱：用于控制開關(guān)磁阻電機中的電流的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制開關(guān)磁阻電機(SRM)中的電流的方法和裝置，尤其涉及這樣一種用于控制開關(guān)磁阻電機(SRM)的電流的方法和裝置，其中所述方法和裝置能夠在驅(qū)動SRM時通過光檢測器檢測電機的位置和速度，然后按照檢測的電機的速度對每個電機繞組施加不同的電流波形而使電機被加速/減速時轉(zhuǎn)矩波動而引起的噪聲減少，借以提高電機在高速旋轉(zhuǎn)時的效率。


圖1是說明常規(guī)的開關(guān)磁阻電機(SRM)的結(jié)構(gòu)的方塊圖。如圖所示，SRM包括微型計算機10，用于按照光檢測器(未示出)檢測的位置和速度發(fā)送電流控制信號，以及逆變器單元20，用于按照從微機10發(fā)送的電流控制信號控制SRM的操作。
圖2是詳細(xì)說明逆變器電路單元20的電路圖。如圖所示，逆變器電路單元20包括由從微機10發(fā)送的電流控制信號控制的場效應(yīng)晶體管FET1-FET5；以及用于控制施加于A，B，C的每相的電機繞組L1-L3的電流的電流反饋二極管D1-D6。
圖3是施加于A，B，C的每相的電機繞組的電流波形。當(dāng)驅(qū)動SRM時，光檢測器檢測電機的位置和速度，并向微機10發(fā)送檢測的信號。
微機10按照電機的位置和速度控制電流數(shù)量，并相繼地向場效應(yīng)晶體管FET1和FET2；FET3和FET4；以及FET5和FET6施加所述電流。
因而，場效應(yīng)晶體管FET1-FET6被控制，使得圖3所示的預(yù)定電流波形被供給A，B，C的每相的電機繞組L1，L2，L3，借以使SRM旋轉(zhuǎn)。
然而，在常規(guī)的SRM中，因為在驅(qū)動SRM時施加于電機繞組的電流波形對電機的速度是恒定的，所以當(dāng)電機在低速旋轉(zhuǎn)時可以引起轉(zhuǎn)矩波動。此外，當(dāng)電機在高速旋轉(zhuǎn)時，由于電流的重疊而使電機效率變差。
因此，本發(fā)明的目的在于減少在開關(guān)磁阻電機(SRM)加速或減速時由于轉(zhuǎn)矩波動而產(chǎn)生的噪聲。
本發(fā)明的另一個目的在于提高電機在高速旋轉(zhuǎn)時的效率。
按照本發(fā)明的一個方面，在測量SRM的轉(zhuǎn)速并確定電機被加速或減速之后，具有相應(yīng)于加速或減速以及電機轉(zhuǎn)速的每個電流信號被從存儲器的電流波形表中讀出并被發(fā)送，并且電流信號被控制，然后發(fā)送給每相的電機繞組，借以驅(qū)動電機。
電流波形可以從存儲在微機的存儲器中的電流波形表中讀出。
按照本發(fā)明的另一個方面，微機按照由光檢測器檢測的SRM的轉(zhuǎn)速和加速/減速發(fā)送每個具有不同波形的電流信號，并且電流控制電路單元控制從微機發(fā)送的電流信號的大小。此外，逆變器電路單元在接收到被控制的電流信號之后控制電機的操作。
最好微機具有安裝有電流波形表的存儲器。
通過參看下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的說明可以更充分地理解本發(fā)明及其優(yōu)點，附圖中相同的部分用相同的標(biāo)號表示，其中圖1是說明常規(guī)的開關(guān)磁阻電機(SRM)的結(jié)構(gòu)的方塊圖；圖2是詳細(xì)說明圖1中的逆變器電路單元的電路圖；圖3是當(dāng)圖1的SRM操作時加于A，B，C每相的電機繞組的電流波形；圖4說明應(yīng)用于本發(fā)明的常規(guī)的檢測器板的結(jié)構(gòu)；圖5是應(yīng)用本發(fā)明的常規(guī)的檢測器的電路圖；圖6是按照本發(fā)明的電流控制裝置的結(jié)構(gòu)方塊圖；圖7是按照本發(fā)明的電流控制方法的流程圖；以及圖8A-8F是按照電機的位置和速度提供給A，B，C每相的電流波形，其中圖8A-8C是在電機被加速時提供給每相的電流波形；以及圖8D-8F是電機被減速時提供給每相的電流波形。
通過參照附圖進行的對本發(fā)明的說明可更加清楚地理解和看出上述本發(fā)明的目的，特征和優(yōu)點。
圖4說明應(yīng)用于本發(fā)明的常規(guī)的檢測器板的結(jié)構(gòu)如圖所示，為了在電機旋轉(zhuǎn)時檢測轉(zhuǎn)子的位置，在轉(zhuǎn)子檢測板1上提供有具有沿著具有第一半徑的同心圓周分布的許多槽的槽組A；和具有沿著具有小于第一半徑的的第二半徑的同心圓周分布的許多槽的同心槽組B。一般地說，構(gòu)成槽組A的槽和構(gòu)成槽組B槽彼此錯開。
圖5是應(yīng)用本發(fā)明的常規(guī)光檢測器電路圖。圖5的光檢測器2按照電機位置檢測通過槽組A和槽組B的信號。
參見圖6，按照本發(fā)明的電流控制裝置包括微機10，用于發(fā)送電流信號，其每個信號具有相應(yīng)于在開關(guān)磁阻電機(SRM)工作時由光檢測器檢測的電機的位置和速度的波形；以及逆變器電路單元20，用于按照微機10發(fā)送的電流信號控制電機的操作。選擇地，還可以包括電流控制電路單元30，用于按照SRM的速度控制從微機發(fā)送的電流信號，并把其加于電機每相的繞組L1-L3。
圖7是按照本發(fā)明的用于控制開關(guān)磁阻電機(SRM)中的電流的方法的流程圖。所述控制SRM的方法包括以下步驟測量被驅(qū)動的電機的轉(zhuǎn)速(步10)；在測量電機的轉(zhuǎn)速之后確定電機是否正在被加速(步20)；在正在被加速的情況下，發(fā)送具有適合于當(dāng)前電機速度的波形的電流信號(步30)；在正在被減速的情況下(步40)，發(fā)送具有適合于當(dāng)前電機速度的波形的電流信號(步50)；控制被發(fā)送的電流信號，然后向每相的電機繞組發(fā)送被控制的信號(步60)；以及用被發(fā)送的電流信號驅(qū)動電機。
圖8A-8F是按照電機的速度以及加速/減速施加于每相A，B，C的電流波形。
換句話說，圖8A到8C是當(dāng)電機被加速時加于每相的電流波形。其中圖8A-8C分別是當(dāng)電機在低速、中速、以及在高速下被加速時的電流波形。此外，圖8D-8F是電機被減速時加于每相的電流波形。其中，圖8D-8F分別是電機在低速、中速和高速下減速時的電流波形。
下面說明具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的效果。
首先，當(dāng)檢測板1檢測相應(yīng)于定子位置的轉(zhuǎn)子位置時，光檢測器2根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置檢測通過槽組A和B的SRM的位置和速度，借以向微機10發(fā)送檢測的電機的位置和速度。
微機10測量SRM的當(dāng)前速度(步10)，并確定電機的測量速度是否正在被加速(步20)。
在電機被加速的情況下，微機10從其中存儲的電流波形表中讀出適合于當(dāng)前電機速度的電流波形，然后向電流控制電路單元30發(fā)送讀出的波形(步30)；換句話說，按照電機當(dāng)前速度，發(fā)送圖8A-8C所示的波形中的一個波形。
在沒有正在被加速的情況下，則確定是否正在被減速(步40)。當(dāng)沒有正在被減速時，操作結(jié)束。在電機正在被減速的情況下，微機10從其中存儲的電流波形表中讀出適合于當(dāng)前電機速度的電流波形，并向電流控制電路單元30發(fā)送讀出的波形(步50)。
此后，電流控制電路單元30控制具有適合于SRM的速度的波形的電流信號的大小，然后向如圖2所示的場效應(yīng)晶體管FET1-FET6提供所述信號。因而場效應(yīng)晶體管FET1-FET6被導(dǎo)通，從而對電機的每相A，B，C繞組L1-L3提供具有不同波形的電流(步60)。
換句話說，當(dāng)電機正在被加速情況下，當(dāng)電機速度低時，向電機的每相繞組L1-L3提供圖8A所示的電流波形。當(dāng)電機處于中速時，提供圖8B所示的電流波形。此外，當(dāng)在高速時，則提供圖8C所示的電流波形。結(jié)果SRM被操作(步70)。
在另一方面，在電機正在被減速的情況下，當(dāng)電機速度低時，向電機的每相繞組L1-L3提供圖8D所示的電流波形，當(dāng)在中速時，提供圖8E所示的電流波形，此外，當(dāng)在高速時，則提供圖8C所示的電流波形。結(jié)果，SRM被操作(步70)。
簡明地說，按照SRM的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和加速/減速向A，B，C的每相電機繞組L1-L3提供具不同波形的電流信號。
如上所述，本發(fā)明在驅(qū)動SRM時，通過檢測電機的位置和速度，然后按照檢測的電機的速度對每個電機繞組施加不同的電流波形而使電機被加速/減速時轉(zhuǎn)矩波動而引起的噪聲減少，借以提高電機在高速旋轉(zhuǎn)時的效率。
雖然對本發(fā)明的最佳實施例進行了說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，不脫離本發(fā)明的構(gòu)思，可以作出各種改變、改型和替換。此外，不脫離本發(fā)明的構(gòu)思，按照本發(fā)明的教導(dǎo)可以作出不同的改型。因此，本發(fā)明不限于作為實施本發(fā)明的最好方式的上述實施例，而是本發(fā)明包括落在權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有的實施例。
權(quán)利要求
1.一種控制開關(guān)磁阻電機中的電流的方法，包括以下步驟測量所述電機的轉(zhuǎn)速；確定電機是否正在被加速或減速；發(fā)送每個具有適合于所述電機的轉(zhuǎn)速和加速/減速的波形的電流信號；控制所述電流信號，然后向每相電機繞組發(fā)送所述信號；以及通過被發(fā)送的電流信號向電機提供功率而驅(qū)動所述電機。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電流波形從存儲在微型計算機的存儲器中的電流波形表中讀出。
3.一種用于控制開關(guān)磁阻電機中的電流的裝置，包括微型計算機，用于發(fā)送電流信號，其中每個電流信號相應(yīng)于由光檢測器檢測的所述電機的轉(zhuǎn)速和加速/減速具有不同的波形；電流控制電路單元，用于控制從所述微型計算機發(fā)送的電流信號；以及逆變器電路單元，用于通過接收被控制的電流信號控制所述電機的操作。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述微型計算機具有安裝有電流波形表的存儲器。
全文摘要
一種用于控制開關(guān)磁阻電機中的電流的方法和裝置,其中在測量SRM的轉(zhuǎn)速并確定電機被加速或減速之后,具有相應(yīng)于加速或減速以及電機轉(zhuǎn)速的每個電流信號被從存儲器的電流波形表中讀出并被發(fā)送,并且電流信號被控制,然后發(fā)送給每相的電機繞相,借以驅(qū)動電機。
文檔編號H02P25/08GK1195922SQ9810801
公開日1998年10月14日 申請日期1998年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月20日
發(fā)明者表尚淵 申請人:三星電子株式會社