[發明專利]無編碼器永磁電機驅動系統

有效

• 申請號: 201110287248.7
• 申請日: 2011-09-26
• 公開（公告）號: CN103023404A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 孫平飛
• 申請（專利權）人: 孫平飛
• 主分類號: H02P6/20
• 分類號: H02P6/20
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 何新平

技術領域

本發明涉及電機技術領域，具體涉及一種永磁電機的驅動系統。

背景技術

永磁電機包括轉子和定子。轉子上排布有大量磁鋼片，定子上設有勵磁線圈。勵磁線圈產生的磁力和磁鋼片本身的磁力產生作用力，進而實現轉子的轉動。永磁電機具有體積小、能耗底、結構簡單、故障率低等特點。在性能方面，可以實現直流電機，同步電機、異步電機、步進電機的性能，可以對上述各種電機進行替換。由上述內容可見，永磁電機相對于現有的直流電機，同步電機、異步電機、步進電機等電機，具有明顯優勢。

現有的永磁電機在啟動時，要檢測轉子位置信號信號，然后由控制系統奪取信號后，用手動或自動方式將轉子轉到反電動勢的零點位置，然后驅動器記憶編碼器于定子之間的相對位置，才能使電機順利啟動。現有技術中，通常采用編碼器作為轉子極性位置的監測設備。所以編碼器必須是帶相位信號輸出(UVW)。而目前編碼器種類繁多，國產的質量不穩定體積大。進口的價格較貴。且使用時接線麻煩容易接錯，甚至驅動器損壞，并且在很多環境較差，需要遠程控制時產生非常大的問題。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種無編碼器永磁電機驅動系統，解決以上技術問題。

本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

無編碼器永磁電機驅動系統，包括一永磁電機主體，所述永磁電機主體包括一轉子、所述轉子外的定子，還包括一控制系統，所述控制系統連接一變頻器，所述變頻器連接所述永磁電機的輸入端，在所述永磁電機主體啟動時，所述控制系統控制所述變頻器輸出一恒向電流給所述永磁電機主體，所述定子處產生磁場，驅動所述轉子轉動；

所述轉子停止轉動時，認為所述轉子處于合適的轉動角度，所述控制系統按照正常啟動的方式控制所述變頻器，啟動所述永磁電機主體。

所述控制系統內設有一定時模塊，所述控制系統經過一設定時間后，認為所述轉子停止轉動、轉子處于合適的轉動角度，所述控制系統按照正常啟動的方式控制所述變頻器，啟動所述永磁電機主體。

本發明的永磁電機主體，在啟動時，采用變頻器輸出固定電流的方式確定轉子的轉動角度，與傳統的采用編碼器檢測的方式進行轉動角度的確定相比，本發明結構簡單、成本低廉、啟動容易。

所述設定時間不大于10秒，優選3秒。以便能及時讓永磁電機主體進入啟動狀態。

還包括一檢測轉子轉動情況的測速儀，所述測速儀的信號輸出端連接所述控制系統；所述測速儀檢測轉子的轉速，并將轉速信息傳送給所述控制系統；當所述控制系統收到的轉速信息為零時，認為所述轉子停止轉動、轉子處于合適的轉動角度，所述控制系統按照正常啟動的方式控制所述變頻器，啟動所述永磁電機主體。采用測速儀檢測轉子是否停止轉動的方式，能更為準確的判斷出轉子停止轉動的時間，及時讓永磁電機主體進入啟動狀態。

所述測速儀為所述控制系統提供反饋，以便于所述控制系統適時調整電能輸出狀況。

所述變頻器中設有一輸出電流監測裝置，所述輸出電流監測裝置的信號輸出端連接所述控制系統，所述控制系統通過所述輸出電流監測裝置檢測到電流在一設定時間內不再變化時，認為所述轉子停止轉動。變化范圍小于一設定值時，即認為不再變化。定子內轉子停止轉動時，內部磁場穩定，不再對定子線圈產生變化的電磁干擾，因此在所述變頻器電壓輸出恒定的情況下，電流穩定，變化很小，甚至不再變化。

所述恒向電流為額定電流的1/50～1/5。

有益效果：由于采用上述技術方案，本發明結構簡單、成本低廉、啟動容易。

附圖說明

圖1為本發明啟動前轉子初始隨機位置示意圖；

圖2為本發明通恒向電流后轉子停止時的示意圖；

圖3為本發明設置測速儀的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示進一步闡述本發明。