[發明專利]無感應器的三相無刷直流馬達

有效

• 申請號: 201310090523.5
• 申請日: 2010-07-01
• 公開（公告）號: CN103199665A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 洪銀樹;王銘圣;吳永輝;呂立洋
• 申請（專利權）人: 建準電機工業股份有限公司
• 主分類號: H02K29/00
• 分類號: H02K29/00;H02K1/14;H02P6/18
• 代理公司: 北京匯智英財專利代理事務所(普通合伙) 11301
• 代理人: 吳懷權

技術領域

本發明有關于一種無刷直流馬達，特別是一種無設置感應器且可快速測得轉子啟動位置的三相無刷直流馬達。

背景技術

由于無刷直流馬達具有高效率的優勢，因此多數業者均將其使用在電子產品上。該現有無刷直流馬達的啟動控制程序通常利用一霍爾感測器的檢測，以確定一轉子的磁極定位位置，以便后續的驅動控制得以順暢進行。然而，該有感測器無刷直流馬達在一些應用場合中，往往因為環境條件限制而無法使用該霍爾感測器(例如壓縮機引起的高熱造成該霍爾感測器誤動作)，此顯著影響該無刷直流馬達的啟動作業。

有鑒于此，業界目前極力發展用以控制該無刷直流馬達的啟動程序的無感測器技術，以便克服上述缺點。一般而言，該現有無刷直流馬達的無感測器啟動方法包含一固定激磁式轉子定位步驟及一開回路啟動步驟。在該固定激磁式轉子定位步驟中，將一定子的線圈以固定激磁電流進行激磁，使一轉子定位在一啟動定位位置；接著，再進行該開回路順序啟動步驟，使該轉子朝一預定方向增速轉動。借此，可由上述固定激磁式轉子定位步驟及開回路啟動步驟等操作程序完成該無刷直流馬達的無感測器啟動控制。

然而，一般而言，上述現有無刷直流馬達的無感測器啟動方法將具有以下缺點：當該定子的二組相鄰的定子磁極經激磁所產生的磁場方向，與該轉子朝向該二定子磁極的二轉子磁極的磁場方向相同時，便會發生該定子作用于該轉子的推斥合力為零的狀況，此即所謂轉子位于啟動死角的情況。在此情況下，若強制執行該開回路啟動步驟，將易于導致該轉子發生抖動現象，甚至朝與該預定方向相反的方向旋轉，降低該無刷直流馬達的啟動順暢性。由于上述缺點并不易于僅通過啟動方法的改良而獲得改善，因此有必要進一步改良上述的現有無刷直流馬達，使其更適用于較新穎的無感測器啟動控制方法，以期能將無刷直流馬達運用在各種不同條件的使用環境中。

發明內容

本發明目的是提供一種無感應器的三相無刷直流馬達，以便于啟動馬達時精確的檢測轉子位置，達到防止抖動現象及縮短啟動時間的目的。

本發明的技術手段為：一種無感應器的三相無刷直流馬達，其包含一定子、一轉子及一驅動單元。該定子具有一第一相線圈組、一第二相線圈組及一第三相線圈組，各該線圈組均具有一線圈電感值，各該線圈電感值具有一變動率大于15%，該定子具有一基部及數個磁極件，該磁極件連接該基部并沿該定子的徑向延伸，且該磁極件具有一臂部連接于一激磁部及該基部之間，該臂部在該定子的圓周方向上的寬度與該激磁部在該定子的圓周方向上的寬度的比率小于35%；該轉子具有數個磁極，各該磁極具有一磁極面朝向該定子；該驅動單元具有一信號輸入/輸出埠及一電源輸入端，該信號輸入/輸出埠連接該定子的第一、第二及第三相線圈組，該電源輸入端接收電力以執行該驅動單元的工作。借此，可有效避免該轉子在馬達啟動時發生抖動現象甚或逆轉現象，且也可因而進一步縮短啟動時間。

本發明的技術手段另包含：一種無感應器的三相無刷直流馬達的定子，其包含一第一相線圈組、一第二相線圈組及一第三相線圈組，各該線圈組均具有一線圈電感值，各該線圈電感值具有一最大值、一最小值及一變動量，該變動量為該最大值及最小值的差值，該變動量相對于該最大值具有一變動率大于15%，該定子具有一基部及數個磁極件，該磁極件連接該基部并沿該定子的徑向延伸，且該磁極件具有一臂部連接于一激磁部及該基部之間，該臂部在該定子的圓周方向上的寬度與該激磁部在該定子的圓周方向上的寬度的比率小于35%。

本發明的有益效果在于：借助本發明的定子的各該線圈組U、V、W的線圈電感值的變動率R大于15%，可在本發明較佳實施例的三相無刷直流馬達進行無感測器啟動時先進行精確的轉子位置檢測，并根據檢測所得的結果精確推估該轉子與該定子之間的相對位置關系，進而由該驅動單元直接送出對應于該轉子的位置且適于啟動該轉子的驅動電力。因此，本發明的三相無刷直流馬達確實可有效避免該轉子在啟動時發生抖動現象甚或逆轉現象，且也可因而進一步縮短該轉子由靜止狀態加速至一預定轉速的暫態啟動時間。

附圖說明

圖1：本發明較佳實施例的無感應器的三相無刷直流馬達的系統架構圖。

圖2：本發明較佳實施例的無感應器的三相無刷直流馬達的定子的組合示意圖。

圖3：三相無刷直流馬達的線圈電感值-轉子角度的關系曲線圖。

圖4：本發明較佳實施例的無感應器的三相無刷直流馬達的線圈電感值-轉子角度的關系曲線圖。

主要元件符號說明：

1定子??????11基部?????12磁極件??????121臂部