[發明專利]轉換式磁阻電動機的速度控制裝置

無效

• 申請號: 97117555.1
• 申請日: 1997-09-01
• 公開（公告）號: CN1055809C
• 公開（公告）日: 2000-08-23
• 發明（設計）人: 金基奉
• 申請（專利權）人: 三星光州電子株式會社
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P7/05
• 代理公司: 柳沈知識產權律師事務所
• 代理人: 馬瑩

本發明涉及一種SRM(Switched?Reluctance?Motor-轉換式磁阻電動機)，尤其是涉及一種適于SRM高速控制的SRM速度控制裝置。

通常，如圖1所示，轉換式磁阻電動機(SRM)具有定子2和轉子4，定子2具有分別在+A和-A極、+B和-B極、+C和-C極上繞制的A、B和C相線圈6、8、10。

如圖2所示，這樣一種結構的SRM的驅動電路其構成如下：電容C，用于提供直流電壓；第一到第六開關元件Q₁到Q₆，用于向備相線圈6、8、10施加電流；以及6個二極管D₁到D₆，用于向每個相線圈6、8、10施加電流之后，當開關元件Q₁到Q₆全關斷時反饋產生的反電動勢。

此外，傳統的控制驅動電路的SRM速度控制裝置包括信號控制級12和脈寬調制級14，如圖3所示。

對于圖3所示的SRM控制裝置，信號控制級12產生頻率控制信號、脈寬控制信號以及占空比控制信號，該頻率控制信號對應于自A相位置傳感器(未示出)施加的轉子位置信號或A相位置信號。脈寬調制級14響應于由信號控制級12輸出的3種控制信號，產生其脈寬經調制的斬波信號，并將其施加到開關元件Q₁的柵極，還向開關元件Q₂施加A相位置信號。

圖4表示傳統速度控制裝置的一個替換實例，意在產生用于控制如上所述SRM速度的斬波信號。另外，該現有技術采用微處理器16，其接收來自A相位置傳感器、速度檢測傳感器以及轉矩傳感器(均未示出)的A相位置信號并產生斬波信號，該斬波信號的脈寬按照從所接收的信號獲知的頻率、脈寬和占空比進行調制，從而將斬波信號施加到開關元件Q₁的柵極，并向開關元件Q₂的柵極施加A相位置信號。

同時，如果來自脈寬調制級14的斬波信號和A相位置信號被施加到相應的開關元件Q₁、Q₂，則這些元件Q₁、Q₂根據其響應進行開關轉換，因此，向A相線圈6提供能量。此時，流過A相線圈6的電流和電壓具有圖5所示的波形。

在利用A相位置信號接通開關元件Q₂期間，開關元件Q₁響應于斬波信號進行開關轉換，使流過A相線圈6的電流波形被斬波，從而限制電流增加，并因此調節在A相線圈6中的電流值。

在繞有A相線圈的定子2的+A和-A極產生對應于通過如上所述對電流波形斬波得到的電流調節量IA的磁力，以及通過吸引與定子2的+A和-A極相鄰的轉子4上的磁極使轉子旋轉，接著通過根據與轉子4相關的B相和C相的相應位置信號，對與各個相對應的開關元件Q₃到Q₆進行開關轉換操作。然后，開關轉換操作將斬波電流施加到B相和C相線圈8和10，產生與按A、B、C的相序斬波的電流值相對應的磁力，從而使轉子4連續旋轉。

此時，根據這樣一個事實，即轉子4的轉速取決于所產生的磁力強度，可通過增加或減少流過各相線圈6、8、10的電流值，調節與所需SRM電動機速度相適應的斬波信號頻率、脈寬和占空比來進行SRM速度控制。

然而，如果SRM高速旋轉(例如3000轉/分)，由每個相的位置傳感器產生的轉子位置信號的周期變得極短。這樣就使脈寬調制級14產生的斬波信號頻率超過開關元件Q₁、Q₃、Q₅的開關轉換速度，使得不可能響應于高頻率的斬波信號而迅速地進行開關轉換。因此，產生的問題在于，不能精確地調節定子2的每個相線圈中的電流值，導致不良地控制電動機的轉速。

因此，本發明的目的是提供一種轉換式磁阻電動機SRM速度控制裝置，其可通過調節向SRM驅動電路中的線圈施加的電流值來進行SRM的高速控制，這最好按照用戶所需的SRM速度通過對由外部引入的市電AC電壓進行相位控制來實現。

本發明的目的是利用一種轉換式磁阻電動機的速度控制裝置來實現的，其提供取決于通過驅動電路的開關轉換由外部電源向定子線圈施加的電壓和電流的旋轉力，該裝置包含：諧振頻率發生級，用于產生與用戶規定的電動機速度相對應的諧振頻率信號；相位控制級，用于參照諧振頻率信號來控制由外部電源引入的市電AC電壓的相位，以調節平均電壓值；和整流級，用于對其平均電壓值被控制的AC電壓進行整流，并將其施加到驅動電路。

通過參照附圖對各實施例的如下描述，本發明的其它目的和方面將變得更加清楚，附圖中：