專利名稱：單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種馬達(dá)，特別涉及一種單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)(SwitchedRoluctance Motor以下簡稱為SRM)的驅(qū)動(dòng)控制裝置及控制方法。
背景技術(shù)：
一般來說，SRM可分為單相、二相和三相等幾種，單相SRM其結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)電路較為簡單且可便宜實(shí)現(xiàn)，不過也存在著由于轉(zhuǎn)子的位置而導(dǎo)致無法起動(dòng)和無法隨意確定旋轉(zhuǎn)方向的問題。
因此，雖然為解決上述不足對相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行了多種研發(fā)，采用這種技術(shù)的依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制造的單相SRM驅(qū)動(dòng)裝置如圖1所示，該裝置包括單相SRM；用于檢測所述單相SRM的轉(zhuǎn)速及低速驅(qū)動(dòng)控制用轉(zhuǎn)子位置的第1傳感器；用于檢測高速驅(qū)動(dòng)控制用轉(zhuǎn)子位置的第2傳感器；依據(jù)所述第1及第2傳感器的輸出檢測當(dāng)前單相SRM轉(zhuǎn)速和低速及高速驅(qū)動(dòng)控制用轉(zhuǎn)子位置并為了將具有對應(yīng)其轉(zhuǎn)速的脈沖寬度的驅(qū)動(dòng)脈沖提供給單相SRM而輸出驅(qū)動(dòng)信號的微機(jī)；依據(jù)所述微機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)信號而產(chǎn)生脈沖的脈沖生成部；將對應(yīng)所述脈沖生成部生成的脈沖的電源提供給所述單相SRM并驅(qū)動(dòng)所述單相SRM的驅(qū)動(dòng)部。
此時(shí)，單相SRM如圖2所示，包括依據(jù)所提供的電源產(chǎn)生磁力的定子；依靠定子產(chǎn)生的磁力轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子；為使轉(zhuǎn)子經(jīng)常停止在同一位置、即停止在可產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩的位置的停機(jī)磁鐵。
下面，將就上述結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)的單相SRM驅(qū)動(dòng)裝置的工作原理做一說明。
首先，一旦提供驅(qū)動(dòng)指令微機(jī)便依據(jù)第1傳感器的輸出從檢測轉(zhuǎn)子的瞬間時(shí)刻將驅(qū)動(dòng)信號提供給脈沖生成部。
此時(shí)，在低速轉(zhuǎn)動(dòng)、即10000rpm以下的轉(zhuǎn)速時(shí)，由正轉(zhuǎn)矩引起的向正向的驅(qū)動(dòng)是很重要的，如圖2所示，根據(jù)為檢測正向扭矩確實(shí)發(fā)生的位置而設(shè)置的第1傳感器的輸出，而輸出驅(qū)動(dòng)信號。
接著，脈沖生成部將向驅(qū)動(dòng)部提供對應(yīng)所述驅(qū)動(dòng)信號的脈沖。
此外，驅(qū)動(dòng)部向定子提供對應(yīng)所述脈沖的電源并使單相SRM轉(zhuǎn)動(dòng)。
此時(shí)，單相SRM的轉(zhuǎn)子處于因停機(jī)磁鐵而停止在傳感器檢測的位置同時(shí)又是驅(qū)動(dòng)扭矩可能發(fā)生的位置的狀態(tài)，所以在由通有電源的定子所產(chǎn)生的電感作用下、即磁力的作用下，沿適當(dāng)?shù)姆较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。
接著，微機(jī)根據(jù)所述第1傳感器的輸出計(jì)算出轉(zhuǎn)速，如果當(dāng)前處于低速轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)的話，則每當(dāng)在根據(jù)第1傳感器的輸出檢測轉(zhuǎn)子位置的時(shí)刻，便向脈沖生成部輸出驅(qū)動(dòng)信號，以便為了以適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)數(shù)驅(qū)動(dòng)單相SRM而提供驅(qū)動(dòng)脈沖。
然后，脈沖生成部產(chǎn)生對應(yīng)微機(jī)驅(qū)動(dòng)信號的脈沖提供給驅(qū)動(dòng)部，并向驅(qū)動(dòng)部提供對應(yīng)于所述脈沖的電源，以相應(yīng)轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)單相SRM。
此外，當(dāng)轉(zhuǎn)速上升達(dá)到10000rpm以上的高速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，與低速不同，由于此時(shí)的旋轉(zhuǎn)處于順暢狀態(tài)，所以必須將轉(zhuǎn)動(dòng)力搞成最大，在不能產(chǎn)生反向扭矩的位置提供驅(qū)動(dòng)脈沖。
因此，如圖2所示，在根據(jù)為了能檢測到所述轉(zhuǎn)子到達(dá)所述位置的瞬間時(shí)刻而設(shè)置的第2傳感器的輸出檢測轉(zhuǎn)子的瞬間時(shí)刻，微機(jī)向脈沖生成部輸出驅(qū)動(dòng)信號。
接著，脈沖生成部將對應(yīng)所述驅(qū)動(dòng)信號的脈沖提供給驅(qū)動(dòng)部。
另外，驅(qū)動(dòng)部提供對應(yīng)所述脈沖的電源使單相SRM轉(zhuǎn)動(dòng)。
另外，在高速回轉(zhuǎn)的情況下，微機(jī)通過第2傳感器每當(dāng)在對轉(zhuǎn)子實(shí)施檢測的瞬間時(shí)刻輸出根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的驅(qū)動(dòng)信號，控制單相SRM的驅(qū)動(dòng)。
此時(shí)，每當(dāng)在通過第2傳感器檢測轉(zhuǎn)子的瞬間時(shí)刻，由微機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)信號將對由脈沖生成部輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)整以便保持適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速。
此外，在正向轉(zhuǎn)動(dòng)中中止產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號讓轉(zhuǎn)子按慣性旋轉(zhuǎn)時(shí)，隨著時(shí)間的推移，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度便會降低，此時(shí)如果再產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號，有可能從反向轉(zhuǎn)動(dòng)位置輸入驅(qū)動(dòng)信號，轉(zhuǎn)子會產(chǎn)生反向轉(zhuǎn)動(dòng)。
這樣一來，利用現(xiàn)有技術(shù)的單相SRM由于從反向轉(zhuǎn)動(dòng)位置輸入驅(qū)動(dòng)信號而使轉(zhuǎn)子形成反向轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣由反向轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電流有可能破壞內(nèi)部的元件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足點(diǎn)而實(shí)施的，其目的在于提供一種既能夠感知及防止單相SRM的反向轉(zhuǎn)動(dòng)，又能夠防止由此而引起的內(nèi)部元件損壞的單相SRM驅(qū)動(dòng)控制裝置及方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的單相SRM驅(qū)動(dòng)控制裝置包括單相SRM、用于檢測所述單相SRM低速驅(qū)動(dòng)用轉(zhuǎn)子位置用的第1傳感器、以及用與所述第1傳感器的規(guī)定視差檢測單相SRM高速驅(qū)動(dòng)用轉(zhuǎn)子位置的第2傳感器，另外還包括對所述第1傳感器及第2傳感器的輸出進(jìn)行邏輯與運(yùn)算用的“與”門、依據(jù)所述第1傳感器及第2傳感器的輸出檢測當(dāng)前單相SRM轉(zhuǎn)速和低速及高速驅(qū)動(dòng)控制用轉(zhuǎn)子位置，為了將具有對應(yīng)其轉(zhuǎn)速的脈動(dòng)寬度的驅(qū)動(dòng)脈沖提供給單相SRM而輸出驅(qū)動(dòng)信號并根據(jù)所述“與”門的輸出，在感知單相SRM的反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)切斷驅(qū)動(dòng)信號輸出的微機(jī)、根據(jù)從所述微機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)信號生成脈沖的脈沖生成部、以及將對應(yīng)所述脈沖生成部產(chǎn)生的脈沖的電源提供給所述單相SRM的驅(qū)動(dòng)部。
此外，為實(shí)現(xiàn)發(fā)明的目的，本發(fā)明的單相SRM驅(qū)動(dòng)控制方法包括單相SRM、用于檢測所述單相SRM低速驅(qū)動(dòng)用位置的第1傳感器、用于檢測所述單相SRM高速驅(qū)動(dòng)用轉(zhuǎn)子位置的第2傳感器、以及驅(qū)動(dòng)控制單相SRM用的微機(jī)，另外還包括開始驅(qū)動(dòng)所述單相SRM并在規(guī)定判斷瞬間時(shí)刻根據(jù)所述第1傳感器及第2傳感器的輸出判斷單相SRM的正向/反向轉(zhuǎn)動(dòng)的步驟；以及根據(jù)所述判斷結(jié)果，如果是反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，便停止單相SRM的驅(qū)動(dòng)的步驟。
圖1表示現(xiàn)有技術(shù)的單相SRM驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)方塊圖。
圖2表示圖1中SRM的結(jié)構(gòu)圖。
圖3表示本發(fā)明的單相SRM驅(qū)動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)方塊圖。
圖4表示本發(fā)明的單相SRM驅(qū)動(dòng)控制方法的流程圖。
圖5表示旨在說明本發(fā)明單相SRM正向/反向轉(zhuǎn)動(dòng)判斷方法的波形圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)地介紹本發(fā)明。
圖3表示本發(fā)明的單相SRM驅(qū)動(dòng)控制裝置結(jié)構(gòu)的方塊圖，圖4表示本發(fā)明的SRM驅(qū)動(dòng)控制方法的流程圖，圖5是說明本發(fā)明的單相SRM正向/反向轉(zhuǎn)動(dòng)判斷方法的波形圖。
本發(fā)明的單相SRM驅(qū)動(dòng)控制裝置，除微機(jī)400及“與”門700外，其它與現(xiàn)有技術(shù)具有同樣結(jié)構(gòu)，故附上相同的符號。
因此，從本發(fā)明的結(jié)構(gòu)上看，如圖3所示，它包括單相SRM10；第1傳感器20；第2傳感器30；脈沖生成部50；驅(qū)動(dòng)部60；用于對所述第1傳感器20及第2傳感器30的輸出實(shí)施邏輯與運(yùn)算用的“與”門700；依據(jù)所述第1傳感器20及第2傳感器30的輸出檢測當(dāng)前單相SRM10轉(zhuǎn)速和低速及高速驅(qū)動(dòng)控制用轉(zhuǎn)子12位置，并為了將具有對應(yīng)該轉(zhuǎn)速的脈沖寬度的驅(qū)動(dòng)脈沖提供給單相SRM10而輸出驅(qū)動(dòng)信號并依據(jù)所述“與”門700的輸出而切斷單相SRM10的反向運(yùn)轉(zhuǎn)的微機(jī)400。
在具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明中，由于單相SRM10的基本結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相同，故這里將不作詳細(xì)說明，僅參照圖4介紹一下有關(guān)感知反向轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)作。
首先，一輸入來自外部的工作指令，即以規(guī)定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)單相SRM10的指令，微機(jī)400在認(rèn)可該指令的基礎(chǔ)上為了配合所述外部的工作指令而向脈沖生成部50輸出控制信號。
據(jù)此，脈沖生成部50產(chǎn)生規(guī)定的驅(qū)動(dòng)脈沖并提供給驅(qū)動(dòng)部，由此，驅(qū)動(dòng)部60供給電源使單相SRM10工作。
于是，由微機(jī)400判斷單相SRM10是否處于驅(qū)動(dòng)之中(S41)，如果驅(qū)動(dòng)開始便臨時(shí)中斷第2傳感器30的輸出(S42)，判斷通過端口3輸入的“與”門700的輸出是否為“是”(S43)。
此外，根據(jù)所述判斷結(jié)果(S43)，當(dāng)經(jīng)端口3輸入“是”時(shí)，微機(jī)400便判斷轉(zhuǎn)子在做正向轉(zhuǎn)動(dòng)(S44)并對單相SRM10進(jìn)行正常的驅(qū)動(dòng)。
倘若，根據(jù)所述判斷結(jié)果(S43)，當(dāng)經(jīng)端口3輸入“否”時(shí)，微機(jī)400便判斷為“反向轉(zhuǎn)動(dòng)”(S45)并使單相SRM10停止(S46)。這樣，便可以防止因單相SRM10作反向轉(zhuǎn)動(dòng)及由此產(chǎn)生的反向帶電對內(nèi)部元件產(chǎn)生的破壞。
此時(shí)，如果詳細(xì)地考察正向/反向轉(zhuǎn)動(dòng)的判斷方法的話，首先由微機(jī)400根據(jù)“端口1”、即在輸入第2傳感器30的輸出的瞬間時(shí)刻判斷是“正向/反向”轉(zhuǎn)動(dòng)。
也就是說，正如圖5所示的那樣，當(dāng)做正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與由第2傳感器30感知轉(zhuǎn)子12的瞬間時(shí)刻相比，由第1傳感器20感知轉(zhuǎn)子12的瞬間時(shí)刻雖然略早一點(diǎn)，但在適當(dāng)?shù)呐袛鄥^(qū)域內(nèi)，第2傳感器為“是”，第1傳感器20也保持在“是”狀態(tài)，所以端口3的輸入，即“與”門700的輸出也是“是”。
此外，如圖5所示，在反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與從第2傳感器30感知轉(zhuǎn)子12的瞬間時(shí)刻相比，從第1傳感器20感知轉(zhuǎn)子12的瞬間時(shí)刻由于略有滯后，因此，從該判斷區(qū)域第1傳感器20將無法感知轉(zhuǎn)子12，其輸出將保持為“否”狀態(tài)，因此端口3的輸入，即“與”門700的輸出也將為“否”。
綜上所述，利用本發(fā)明的單相SRM驅(qū)動(dòng)控制裝置及方法，由于在單相SRM驅(qū)動(dòng)初期便可以感知和中止反向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以有既可防止內(nèi)部元件的損傷，又可提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性及可信度的效果。
權(quán)利要求
1.一種單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置，包括單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)、用于檢測所述單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)低速驅(qū)動(dòng)用轉(zhuǎn)子位置的第1傳感器、用與所述第1傳感器的規(guī)定視差檢測單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)高速驅(qū)動(dòng)用轉(zhuǎn)子位置的第2傳感器，其特征在于，還包括對所述第1傳感器及第2傳感器的輸出實(shí)施邏輯與運(yùn)算的“與”門；依據(jù)所述第1傳感器及第2傳感器的輸出檢測當(dāng)前單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)轉(zhuǎn)速和低速及高速驅(qū)動(dòng)控制用轉(zhuǎn)子位置，為將具有對應(yīng)其轉(zhuǎn)速的脈沖寬度的驅(qū)動(dòng)脈沖提供給單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)而輸出驅(qū)動(dòng)信號，并根據(jù)所述“與”門的輸出在感知到單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)為反向旋轉(zhuǎn)時(shí)遮斷其驅(qū)動(dòng)信號輸出的微機(jī)；依據(jù)所述微機(jī)所輸出的驅(qū)動(dòng)信號而生成脈沖的脈沖生成部；以及將對應(yīng)所述脈沖生成部所產(chǎn)生的脈沖的電源提供給所述單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)部。
2.一種單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制方法，包括單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)、用于檢測所述單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)低速驅(qū)動(dòng)用轉(zhuǎn)子位置的第1傳感器、用于檢測所述單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)高速驅(qū)動(dòng)用轉(zhuǎn)子位置的第2傳感器、以及控制單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)驅(qū)動(dòng)用的微機(jī)，其特征在于，還包括開始驅(qū)動(dòng)所述單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)，在規(guī)定的判斷瞬間時(shí)刻根據(jù)所述第1傳感器及第2傳感器的輸出判斷單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)為正向/反向轉(zhuǎn)動(dòng)的步驟；以及根據(jù)所述判斷的結(jié)果，為反向轉(zhuǎn)動(dòng)的話，便停止對單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)實(shí)施驅(qū)動(dòng)的步驟。
3.一種如權(quán)利要求2所述的單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，所述規(guī)定的判斷瞬間時(shí)刻就是開始驅(qū)動(dòng)開關(guān)式磁阻馬達(dá)，將第2傳感器的輸出輸入給微機(jī)的時(shí)刻。
4.一種如權(quán)利要求2所述的單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，依據(jù)所述第1傳感器和第2傳感器的輸入判斷單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)為正向/反向轉(zhuǎn)動(dòng)的步驟是指如果所述第1及第2傳感器的輸出電平相同的話，便判斷為“正向轉(zhuǎn)動(dòng)”；如果不同的話，便判斷為“反向轉(zhuǎn)動(dòng)”的步驟。
全文摘要
一種單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置及方法，包括單相開關(guān)式磁阻馬達(dá)、用于檢測所述磁阻馬達(dá)低速驅(qū)動(dòng)用轉(zhuǎn)子位置的第1傳感器、用與第1傳感器的規(guī)定視差檢測所述磁阻馬達(dá)高速驅(qū)動(dòng)用轉(zhuǎn)子位置的第2傳感器，還包括對第1及第2傳感器的輸出實(shí)施邏輯與運(yùn)算的“與”門、根據(jù)第1及第2傳感器的輸出檢測當(dāng)前所述磁阻馬達(dá)轉(zhuǎn)速和低速及高速驅(qū)動(dòng)控制用轉(zhuǎn)子位置，為將具有對應(yīng)其轉(zhuǎn)速的脈沖寬度的驅(qū)動(dòng)脈沖提供給所述磁阻馬達(dá)而輸出驅(qū)動(dòng)信號并根據(jù)“與”門的輸出在感知到所述磁阻馬達(dá)為反轉(zhuǎn)時(shí)便遮斷驅(qū)動(dòng)信號輸出的微機(jī)、根據(jù)微機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)信號而生成脈沖的脈沖生成部以及將對應(yīng)脈沖生成部發(fā)生的脈沖的電源提供給所述磁阻馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)部。
文檔編號H02P6/24GK1398041SQ0112593
公開日2003年2月19日 申請日期2001年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月18日
發(fā)明者鄭泰旭, 文昶琇, 金相斗 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司