[發明專利]直流馬達匝數切換方法及其裝置

有效

• 申請號: 201410112635.0
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN104953907B
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 王世杰;林登財
• 申請（專利權）人: 晶豪科技股份有限公司
• 主分類號: H02P7/00
• 分類號: H02P7/00
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 李昕巍;趙根喜

本發明提供一種直流馬達匝數切換方法及其裝置，用以透過至少一H型橋式開關電路切換直流馬達的線圈匝數，所述方法包括以下步驟。首先，判斷直流馬達的轉速，第一轉速范圍由第一轉速以及第一磁滯轉速所界定，當直流馬達的轉速位于第一轉速范圍內時，不改變直流馬達的線圈匝數。然后，當直流馬達的轉速小于第一轉速減去第一磁滯轉速時，切換直流馬達的線圈匝數為第一匝數。接著，當直流馬達的轉速大于第一轉速加上第一磁滯轉速時，切換直流馬達的線圈匝數為第二匝數，其中第二匝數少于第一匝數。

技術領域

本發明有關于一種馬達，且特別是一種直流馬達匝數切換方法及其裝置。

背景技術

請參照圖1，圖1是傳統的直流馬達的扭矩-轉速的曲線圖。傳統的直流馬達的扭矩-轉速的曲線是曲線C1，當直流馬達的轉速逐漸增加時，直流馬達的扭矩則逐漸降低。詳細的說，直流馬達每相的電樞線圈的方程式可簡化表示為，V＝i·R+k_eω，其中V是電樞線圈的電壓，i是電樞線圈的電流，R是電樞線圈的電阻，k_e是反電勢常數，ω是角速度(對應于馬達的轉速)。傳統上，直流馬達的驅動電壓是固定的，即電樞線圈的電壓V是固定的，當直流馬達轉速上升時，反電勢(back emf)(即反電勢常數k_e乘以角速度ω)也隨之增加，使得線圈電流逐漸降低，如此可能使得直流馬達的扭矩在高轉速時大幅降低。

為了解決直流馬達扭矩在高轉速時大幅降低的情況，傳統上可利用減少線圈的匝數以減少反電勢，使得直流馬達在較高轉速時仍能維持相當的扭矩，例如使扭矩-轉速的曲線成為曲線C2。然而，減少線圈的匝數可能造成直流馬達在低轉速時的扭矩不足的問題，如圖1所示，在低轉速時曲線C2所對應的扭矩低于曲線C1所對應的扭矩。

發明內容

本發明實施例提供一種直流馬達匝數切換方法及其裝置，用以切換直流馬達的線圈匝數。

本發明實施例提供一種直流馬達匝數切換方法，用以透過至少一H型橋式開關電路切換直流馬達的線圈匝數，所述方法包括以下步驟。首先，判斷直流馬達的轉速，其中第一轉速范圍由第一轉速以及第一磁滯轉速所界定，當直流馬達的轉速位于第一轉速范圍內時，不改變直流馬達的線圈匝數。然后，當直流馬達的轉速小于第一轉速減去該第一磁滯轉速時，切換直流馬達的線圈匝數為第一匝數。接著，當直流馬達的轉速大于第一轉速加上該第一磁滯轉速時，切換直流馬達的線圈匝數為第二匝數，其中第二匝數少于第一匝數。

本發明實施例提供一種直流馬達匝數切換裝置，用以切換一直流馬達的一第一線圈的匝數，第一線圈由一第一線圈單元與一第二線圈單元串接而成，直流馬達匝數切換裝置包括第一H型橋式開關電路、第一切換電路與控制單元。第一H型橋式開關電路具有第一開關、第二開關、第三開關與第四開關，彼此串接的第一開關與第二開關耦接于供應電壓與接地端之間，彼此串接的第三開關與第四開關耦接于供應電壓與接地端之間，第一線圈單元的第一端耦接于第一開關與第二開關之間，第一線圈單元的第二端耦接于第三開關與第四開關之間。第一切換電路具有彼此串接的第五開關與第六開關，彼此串接的第五開關與第六開關耦接于供應電壓與接地端之間，第二線圈單元的第一端耦接于第三開關與第四開關之間，第二線圈單元的第二端耦接于第五開關與第六開關之間。控制單元耦接第一開關、第二開關、第三開關、第四開關、第五開關與第六開關的控制端。控制單元判斷直流馬達的轉速，其中第一轉速范圍由第一轉速以及第一磁滯轉速所界定，當直流馬達的轉速位于第一轉速范圍內時，不改變直流馬達的線圈匝數，當直流馬達的轉速小于第一轉速減去該第一磁滯轉速時，控制單元使第一線圈單元與第二線圈單元串聯導通，當直流馬達的轉速大于第一轉速加上該第一磁滯轉速時，控制單元使第二線圈單元斷路。