[其他]無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86106600
• 申請(qǐng)日: 1986-09-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1005890B
• 公開(kāi)（公告）日: 1989-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 新倉(cāng)英生;名苗裕一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 王忠忠;黃向陽(yáng)

一種無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路包括一組用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁體磁通變化的霍爾元件。一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生適合電動(dòng)機(jī)定子繞組的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。每一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)直接由檢測(cè)到的磁通變化所形成，具有一對(duì)傾斜的邊沿部分和一個(gè)介于傾斜的邊沿部分之間的相對(duì)平坦的部分。電路能有效地抑制相切換期間的噪聲。

本發(fā)明涉及一種無(wú)刷（BL）電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，具體些說(shuō)，本發(fā)明涉及一種利用霍爾元件以降低在相切換時(shí)的噪聲的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，更具體些說(shuō)，本發(fā)明涉及一種常規(guī)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路它采用霍爾元件產(chǎn)生具有預(yù)定的所需波形的輸出激勵(lì)信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)BL電動(dòng)機(jī)的定子線圈。

目前已有一些激勵(lì)傳統(tǒng)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這種開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有時(shí)利用開(kāi)關(guān)晶體管切換這類傳統(tǒng)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的激勵(lì)或相。用這樣一種開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，由于相切換時(shí)的電流突變會(huì)引起無(wú)刷電動(dòng)機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的高頻機(jī)械振動(dòng)，產(chǎn)生相當(dāng)大的噪聲，發(fā)生在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電流上升沿處的變化引起的噪聲最為明顯。通常采用電容器抑制噪聲的生成，將容量相當(dāng)大的電容器，諸如電介電容器，與定子線圈并聯(lián)連接以減緩相切換期間的電流變化。

這種采用電容器的常規(guī)方法有一些缺點(diǎn)。例如此法對(duì)轉(zhuǎn)數(shù)小的電動(dòng)機(jī)無(wú)效，而當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)大時(shí)，使用電容器會(huì)使所產(chǎn)生激勵(lì)電流發(fā)生相的滯后，從而引起無(wú)效電流流動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)的效率降低。

目前還有一種采用正弦激勵(lì)電流的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的線性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這種電路雖對(duì)降低噪聲有效，但與開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比，由這種線性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)效率將明顯地降低。

因此，改進(jìn)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，使電動(dòng)機(jī)保留可與開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比的效率，而與此同時(shí)降低相切換期間的噪聲，是一個(gè)有待解決的問(wèn)題。

這樣，本發(fā)明的總目的就是提供一種無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，它具有可與開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比的電動(dòng)機(jī)效率，同時(shí)降低相切換期間的噪聲。

本發(fā)明的另一個(gè)總目的是提供一種無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，它通過(guò)更換驅(qū)動(dòng)電路來(lái)達(dá)到上述要求，而不改變常規(guī)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的一個(gè)附加目的是提供一種無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，它采用霍爾元件的輸出信號(hào)作位置檢測(cè)，產(chǎn)生具有預(yù)定特性的波形，以抑制切換期間的噪聲，同時(shí)保持開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率。

從以下詳細(xì)的發(fā)明說(shuō)明書(shū)及所附的權(quán)利要求，參照附圖，即可明白本發(fā)明的這些和另外一些目的。

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題和實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一個(gè)具有三相雙向、120°激勵(lì)系統(tǒng)的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)作為例子。根據(jù)本發(fā)明，由一組霍爾元件提供檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的輸出信號(hào)，并通過(guò)伴隨電路提供一個(gè)邊沿部分與該輸出信號(hào)邊沿部分的傾斜波形相似的激勵(lì)信號(hào)。將這些激勵(lì)信號(hào)供給無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的定子線圈，從而使切換期間產(chǎn)生的噪聲得到抑制，而效率與開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相同。

霍爾元件的波形取決于無(wú)刷電動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)子磁體的磁通的變化，因此霍爾元件的輸出信號(hào)波形幾乎呈梯形，它取決于轉(zhuǎn)子磁體與霍爾元件間的距離、轉(zhuǎn)子磁體上非磁性區(qū)的位置或尺寸以及其它因素。根據(jù)本發(fā)明，激勵(lì)信號(hào)邊沿部分的形成是通過(guò)電平移動(dòng)或?qū)魻栐敵鲂盘?hào)的邊沿部分加以放大以提供所需的波形。因此，激勵(lì)信號(hào)的邊沿部分不產(chǎn)生突變，從而抑制了噪聲的生成。因?yàn)檩敵霾ㄐ问歉鶕?jù)本發(fā)明加以利用的，即使無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)變化，也不會(huì)發(fā)生相的改變。而且，因?yàn)椴捎玫氖翘菪悟?qū)動(dòng)信號(hào)，電動(dòng)機(jī)的效率并不降低。

按照本發(fā)明的目的，根據(jù)本發(fā)明的一種無(wú)刷電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括一組霍爾元件，用于檢測(cè)一個(gè)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁體中磁通的變化。連接到霍爾元件的一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生多相驅(qū)動(dòng)信號(hào)，供給多相無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的定子繞組。每一個(gè)多相驅(qū)動(dòng)信號(hào)有一對(duì)傾斜的邊沿部分和一段介于這對(duì)直接由檢測(cè)到的磁通變化形成的傾斜的邊沿部分之間的相對(duì)平坦的部分，因此，驅(qū)動(dòng)信號(hào)通常呈梯形。驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路最好包含一個(gè)信號(hào)箝位電路，以便形成一般為梯形的多相驅(qū)動(dòng)信號(hào)的平坦部分。與此同時(shí)，多相驅(qū)動(dòng)信號(hào)相鄰的一對(duì)對(duì)傾斜邊沿部分的一部分形成一個(gè)重疊的驅(qū)動(dòng)區(qū)。多相驅(qū)動(dòng)信號(hào)的傾斜的邊沿部分所對(duì)的電角度在2°el至30°el范圍以內(nèi)。