[發明專利]多相開關磁阻電機裝置及其控制方法

無效

• 申請號: 201310058173.4
• 申請日: 2013-02-25
• 公開（公告）號: CN103296944A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 金昶成;裵漢京;李根洪
• 申請（專利權）人: 三星電機株式會社
• 主分類號: H02P6/10
• 分類號: H02P6/10;H02P6/16;H02K1/14;H02K1/24
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 施娥娟;桑傳標

相關申請的交叉引用

本申請要求申請號為No.10-2012-0018647、申請日為2012年2月23日的名稱為“Multi-Phase?Switched?Reluctance?Motor?Apparatus?and?Control?Method?Thereof（多相開關磁阻電機裝置及其控制方法）”的韓國專利申請的優先權，其全部內容在此作為參考并入到本申請中。

技術領域

本發明涉及一種多相開關磁阻電機裝置及其控制方法。

背景技術

近來，在例如汽車、航空航天、軍事、醫療設備等各個行業中，對電機的需求大大地增加。特別是，由于稀土材料價格的迅速增長，使得使用永磁體的電機成本也增長，因此，開關磁阻電機作為一種新的選擇已經再次引起關注。

如韓國專利No.10-0600540（于2006年7月6日注冊）中所述，開關磁阻電機（SRM）具有不包括電刷的構成并且具有諸如結構簡單、堅固、效率高和制造成本低的優勢。由于這些優勢以及電力電子技術的發展，近來SRM已經明顯地受到矚目。在SRM所具有的結構中，定子和轉子構造為雙凸極，當勵磁能量（excitation?energy）施加于定子時，SRM具有根據磁性結構產生的磁阻轉矩（reluctant?torque），并且SRM具有這樣的特性：磁阻所在的相是所施加的勵磁能量為最小的相。

SRM的設計原理具有由伯恩（Byrne）、勞倫森（Lawrenson）等擬制的基本形式并且由米勒（Miller）等進行了整理。根據現有技術，關于SRM的設計和驅動形式的研究已經通過各種文獻多方面地進行了報道。并且，根據現有技術，為了減小轉矩脈動，已經引進了通過類神經網絡運算法則（neural?network?algorithm）選擇最優幾何形狀的方法。所建議的設計方法是，將定子和轉子作為主要幾何參數進行限定，以作為設計變量用于減小轉矩脈動。

然而，在根據現有技術的開關磁阻電機中，由于轉矩不是通過轉子系統而是使用磁阻轉矩以連續形式產生，因此，產生高扭矩脈動并且產生明顯的噪聲和振動。

發明內容

本發明致力于提供一種按照多相勵磁方案產生轉矩從而減小轉矩脈動、噪聲和振動的多相開關磁阻電機裝置。

本發明還致力于提供一種用于按照多相勵磁方案產生轉矩的多相開關磁阻電機的控制方法。

根據本發明的優選實施方式，提供了一種多相開關磁阻電機裝置，該多相開關磁阻電機裝置包括：多相開關磁阻電機；位置檢測傳感器，該位置檢測傳感器設置在所述多相開關磁阻電機的一側；以及控制器，該控制器連接至所述多相開關磁阻電機和所述位置檢測傳感器，并且根據所述位置檢測傳感器的檢測角度按照多相勵磁方案對電源進行控制，以將所述電源施加于所述多相開關磁阻電機。

所述多相開關磁阻電機可以包括：轉子，該轉子形成有多個沿該轉子的外周表面凸出的凸極；以及定子，該定子可旋轉地容納所述轉子，并且該定子包括多個π形的定子鐵芯，該多個π形的定子鐵芯分別與所述多個凸極相對設置并且分別具有圍繞該定子鐵芯纏繞的線圈，并且其中，可以沿所述π形的定子鐵芯以及與該π形的定子鐵芯相對設置的所述凸極形成磁路。

所述定子鐵芯可以包括：磁軛；以及兩個定子凸極，該兩個定子凸極從所述磁軛的兩側凸出以與所述凸極相對設置，并且其中，所述定子鐵芯的正交于轉軸的橫截面可以具有π形。

所述定子還可以包括絕緣部，該絕緣部充填在所述多個定子鐵芯之間，以使各個所述定子鐵芯彼此固定地連接。

所述定子還可以包括冷卻部，該冷卻部設置在充填在所述定子鐵芯之間的所述絕緣部中，以驅散所述電機中產生的熱量。

所述轉子可以包括：轉子鐵芯，該轉子鐵芯形成有通孔，轉軸固定地連接至該通孔；以及所述凸極，每個所述凸極從所述轉子鐵芯的外周表面凸出從而與所述定子鐵芯相對設置。

所述定子可以設置為使得定子凸極的數量與所述轉子的凸極的數量的比值為12:10。

所述控制器可以連接至每個所述定子鐵芯所設置的所述線圈，以根據所述位置檢測傳感器的旋轉角度區域的檢測，對電源進行控制并將所述電源施加于所述線圈中的至少一個線圈。

所述位置檢測傳感器可以包括編碼器、分解器和電位器中的任意一者。

根據本發明的另一種優選實施方式，提供了一種多相開關磁阻電機裝置的控制方法，該控制方法包括：根據所述位置檢測傳感器的旋轉角度區域的檢測，使用轉矩分配函數（TDF）選擇性地對電源進行控制；以及施加所述電源于所述多相開關磁阻電機。