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論文 一種無(wú)刷直流電機(jī)控制裝置(jz7)
 
 

1、一種無(wú)刷直流電機(jī)控制裝置,用于控制電流經(jīng)過(guò)所述電機(jī)三相繞組的順序,其特征在于,該裝置包括有:

一個(gè)設(shè)置在電機(jī)轉(zhuǎn)子上的磁環(huán),所述磁環(huán)由三組弧形磁體排列而成,并在轉(zhuǎn)子的帶動(dòng)下與轉(zhuǎn)子同軸心轉(zhuǎn)動(dòng);

一個(gè)設(shè)置在電機(jī)內(nèi)固定平面上的霍爾元件,用于感應(yīng)所述磁環(huán)的磁性度比,并根據(jù)所述磁性度比輸出對(duì)應(yīng)的電角度信號(hào);

控制電路,與所述霍爾元件相連,用于根據(jù)所述霍爾元件輸出的電角度信號(hào)確定轉(zhuǎn)子的磁極,并給對(duì)應(yīng)的定子繞組供電。

2、如權(quán)利要求1所述的無(wú)刷直流電機(jī)控制裝置,其特征在于,所述霍爾元件為開(kāi)關(guān)霍爾元件,而每組弧形磁體為沿磁場(chǎng)線軸向排列而成的三個(gè)單面 單極磁鋼,且每?jī)山M磁鋼排列方式均不相同。

3、如權(quán)利要求1所述的無(wú)刷直流電機(jī)控制裝置,其特征在于,所述霍爾元件為線性霍爾元件,而所述三組弧形磁體為三個(gè)從N極到S極依次排列的雙極磁鋼。

4、根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的無(wú)刷直流電機(jī)控制裝置,其特征在于,所述霍爾元件固定在定子或者主軸上。

5、根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的無(wú)刷直流電機(jī)控制裝置,其特征在于,所述定子轉(zhuǎn)軸上還設(shè)置有霍爾元件保護(hù)套。

6、如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的無(wú)刷直流電機(jī)控制裝置,其特征在于, 所述磁環(huán)安裝在轉(zhuǎn)子側(cè)壁的蓋板上。


無(wú)刷直流電機(jī)控制裝置的工作原理是通過(guò)霍爾元件感應(yīng)到的轉(zhuǎn)子所在的位置,控制電流經(jīng)過(guò)定子繞組的順序,從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),該磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子的 磁鐵相互作用,使電機(jī)順時(shí)丨逆時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。在現(xiàn)有技術(shù)中,是在轉(zhuǎn)子上設(shè)置一磁鋼,并在定子上設(shè)置三個(gè)霍爾元件,通過(guò)該三個(gè)霍爾元件感應(yīng)磁鋼的位置, 來(lái)給對(duì)應(yīng)的繞組供電。這種方案的缺點(diǎn)是,在電機(jī)里需要設(shè)置3個(gè)霍爾元件, 使電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對(duì)應(yīng)的控制電路結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種直流無(wú)刷電機(jī)控制裝置,該裝置簡(jiǎn)化了電機(jī)結(jié)構(gòu),同時(shí)也使控制電路更加簡(jiǎn)單,且操作方便。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案: 一種無(wú)刷直流電機(jī)控制裝置,用于控制電流經(jīng)過(guò)所述電機(jī)三相繞組的順 序,該裝置包括有:

一個(gè)設(shè)置在電機(jī)轉(zhuǎn)子上的磁環(huán),所述磁環(huán)由三組弧形磁體排列而成,并 在轉(zhuǎn)子的帶動(dòng)下與轉(zhuǎn)子同軸心轉(zhuǎn)動(dòng);

一個(gè)設(shè)置在電機(jī)內(nèi)固定平面上的霍爾元件,用于感應(yīng)所述磁環(huán)的磁性度 比,并根據(jù)所述磁性度比輸出對(duì)應(yīng)的電角度信號(hào);

控制電路,與所述霍爾元件相連,用于根據(jù)所述霍爾元件輸出電角度的 信號(hào)確定轉(zhuǎn)子的磁極,并給對(duì)應(yīng)的定子繞組供電。 本發(fā)明的有益效果是:

本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)利用一個(gè)霍爾元件釆集三組磁體的磁信號(hào),實(shí)現(xiàn)了 只需要一個(gè)霍爾元件來(lái)控制電機(jī)三相繞組的上電順序,簡(jiǎn)化了電機(jī)結(jié)構(gòu),同 時(shí)也使控制電路更加簡(jiǎn)單,操作方便。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的直流無(wú)刷電機(jī)控制裝置第一實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)圖。 圖2是本發(fā)明提供的直流電機(jī)控制裝置第二實(shí)施例磁環(huán)的排列結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

參考圖1,該圖是本發(fā)明提供的直流無(wú)刷電機(jī)控制裝置第一實(shí)施例的組成結(jié) 構(gòu)圖;如圖所示,本實(shí)施例包括有:

一個(gè)設(shè)置在轉(zhuǎn)子(圖中未示出〉上的磁環(huán)1,所述磁環(huán)由三組弧形磁體 排列而成,并在轉(zhuǎn)子的帶動(dòng)下與轉(zhuǎn)子同軸心轉(zhuǎn)動(dòng);具體實(shí)現(xiàn)時(shí),所述磁環(huán)可 以設(shè)置在轉(zhuǎn)子側(cè)壁的蓋板上。

一霍爾元件2,其主要作用是感應(yīng)所述磁環(huán)的磁性度比,并根據(jù)所述磁 性度比輸出對(duì)應(yīng)的電角度信號(hào);具體實(shí)現(xiàn)時(shí),所述霍爾元件2可固定在一個(gè) 不動(dòng)的平面,如定子(圖中未示出〉或電機(jī)主軸3上;為了盡量避免誤差的 考慮,所述霍爾元件2應(yīng)設(shè)置在與所述磁環(huán)1距離較近的位置;另外,為了 保護(hù)霍爾元件考慮,還可在所述霍爾元件外設(shè)置保護(hù)套4。

控制電路(圖中未示出:),與所述霍爾元件2相連,用于根據(jù)所述霍爾元 件2輸出的電角度信號(hào)確定其對(duì)應(yīng)繞組的相位,并給該相繞組供電;具體實(shí) 現(xiàn)時(shí),控制電路通過(guò)控制電子開(kāi)關(guān)來(lái)控制繞組的通斷電,電子開(kāi)關(guān)的引出線 可接到三相繞組的引出線。

其中,所述三組弧形磁體為三個(gè)從n極到s極依次排列的雙極磁鋼。每個(gè)磁鋼的正中間沒(méi)有磁場(chǎng),且其與相鄰磁鋼連接處的磁力線相互抵消,因此, 當(dāng)每個(gè)磁鋼的上述區(qū)域靠近霍爾元件時(shí),霍爾元件的輸出信號(hào)為0;而當(dāng)每個(gè)磁體的n極區(qū)域靠近霍爾元件時(shí),霍爾元件的輸出信號(hào)為1;而當(dāng)每個(gè)磁體的S極區(qū)域靠近霍爾元件時(shí),霍爾元件的輸出信號(hào)為-1。因此,控制電路根據(jù)所述信號(hào)的改變來(lái)該控制其供電繞組的相位。從停機(jī)位繞組開(kāi)始計(jì)數(shù), 任意選用0、1或-1作為參考信號(hào),即可確定需要供電的繞組的相位,從而給該相繞組上電。具體實(shí)現(xiàn)時(shí),本實(shí)施例的霍爾元件釆用線性霍爾元件;若選取0為計(jì)數(shù)參考信號(hào),則每收到六個(gè)0信號(hào)為一個(gè)計(jì)數(shù)周期、若選取1或-1 為計(jì)數(shù)參考信號(hào),則每收到三個(gè)1或-1信號(hào)為一個(gè)計(jì)數(shù)周期,該計(jì)數(shù)周期可 任意分為三組,每組對(duì)應(yīng)一相繞組。


下面詳細(xì)描述本發(fā)明提供的直流無(wú)刷電機(jī)控制第二實(shí)施例。 本實(shí)施例與前述第一實(shí)施例相比,其主要區(qū)別在于磁環(huán)的構(gòu)成和排列方式。參考圖2,該圖是本實(shí)施例磁環(huán)的排列結(jié)構(gòu)圖;如圖所示,每組弧形磁體為沿磁場(chǎng)線軸向排列而成的三個(gè)單面單極磁鋼,且每?jī)上啻配撆帕蟹绞骄幌嗤.?dāng)n極靠近霍爾元件時(shí),霍爾元件輸出的是高電平信號(hào);當(dāng)s極靠近霍爾元件時(shí),霍爾元件輸出的是低電平信號(hào)。因此,控制電路從停機(jī)位繞組開(kāi)始,根據(jù)接收到的電平信號(hào)順序組合,即可確定其對(duì)應(yīng)的繞組相位,從而給該相繞組供電。具體實(shí)現(xiàn)時(shí),本實(shí)施例的霍爾元件2采用開(kāi)關(guān)霍爾元件。 本發(fā)明主要應(yīng)用于以電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備,當(dāng)風(fēng)速不足以 啟動(dòng)發(fā)電機(jī)時(shí),給電動(dòng)機(jī)的繞組通電產(chǎn)生磁場(chǎng),使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),從而帶 動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的啟動(dòng);發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后,電動(dòng)機(jī)停止工作,發(fā)電 機(jī)靠風(fēng)力驅(qū)動(dòng);當(dāng)風(fēng)速不足以驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)時(shí),電動(dòng)機(jī)的設(shè)定繞組通電產(chǎn)生穩(wěn) 定的磁場(chǎng),該磁場(chǎng)可與其周圍發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)相互作用,使其停在對(duì)應(yīng)的位置。 本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)利用一個(gè)霍爾元件釆集三組磁體的磁信號(hào),實(shí)現(xiàn)了 只需要一個(gè)霍爾元件來(lái)控制電機(jī)三相繞組的上電順序,簡(jiǎn)化了電機(jī)結(jié)構(gòu),同 時(shí)也使控制電路更加簡(jiǎn)單,操作方便。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾, 這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

                                         圖一

                                    圖二

 

資訊顧問(wèn):李先生   馬小姐

電話:18801063276  13811333979

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