CN101103519B - 调节磁阻电动机线圈的供电的方法以及为此的电路装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于调节磁阻电动机(M)的线圈(3)的供电的方法以及一种用于为磁阻电动机(M)的线圈(3)供电和放电的电路装置(S)。为了提供所述类型的一种方法以及一种电路装置，借助其可以以尽可能简单的结构实现尽可能最大的功率转换，建议：针对方法而言，根据同一线圈(3)的放电的变化、即在低于表征该放电的预定边界值之后进行供电；并且针对电路装置而言，将在放电中流动的电流借助比较器(K)与预定边界值进行比较，并且在低于该边界值时输出一个指示放电结束的信号。

Description

调节磁阻电动机线圈的供电的方法以及为此的电路装置

技术领域

本发明首先涉及一种用于调节磁阻电动机的线圈的供电的方法。 

 背景技术

所述类型的方法是公知的。例如，DE 10229443A1公开了一种用于控制磁阻电动机的方法，其中，在一个第一线圈还被激励的时刻额外地激励沿着转子的旋转方向后续的第二线圈。由于这种方法即使在极小的转速下也实现了转子的均匀运转。在此，将该专利申请的内容完全针对内容引入到本发明的公开中，并且也为此目的将该专利申请的特征结合到本发明的权利要求中。 

 发明内容

考虑到上面描述的现有技术，本发明要解决的技术问题是，提供一种所述类型的方法，借助于其可以实现尽可能最大的功率转换。 

该技术问题首先和基本上是通过按照本发明的方法解决的。因此，给出了一种用于调节磁阻电动机的线圈的供电的方法，其中，根据同一线圈的放电的变化、即在低于表征该放电的预定边界值之后进行供电。在带有至少一个在供电阶段期间建立电通量的磁场绕组的直流电动机中，所建立的磁能量必须在放电阶段期间再次完全地消失。该时间除了别的之外取决于不同的因数，例如部件的温度或样本散射。为了保证放电，已知的是对于放电假设“最坏的情况”。通过假设“最坏的情况”放电时间不会带来最佳的功率；对应地减小了最大可能的功率密度。通过按照本发明的方法实现了对磁阻电动机的最大功率密度的优化。按照本发明，在一低于预定的放电边界值时就进行线圈的供电。对应地，供电不是根据一种假设、而是根据线圈的真实放电状态来进行。对应地，在所建议的发明中也考虑了影响放电阶段的参数、例如部件的温度或样本散射。利用本发明可以在所有环境条件和样本散射的情况下为磁阻电动机转换出最大可能的功率。 

下面参考按照本发明的方法解释该方法其它扩展，不过它们的独立表述形式也具有意义。 

因此还建议，测量在所述放电中形成的电流(空转电流)并且将其与所述边界值进行比较。对应地，在直到低于预定边界值的整个放电阶段上测量空转电流。该空转电流在一种优选的实施方式中流经二极管，其中为了进行测量而中间接入分流电阻。除了测量功能之外，该分流电阻还起到加快线圈的放电的作用。按照优选的方式，平滑一个与空转电流成比例的电压降，并且借助比较器将其引入到空转电流与边界值的比较中。一旦低于边界值并且由此放电结束，则比较器优选地向微控制器输出一个信号。微控制器可以据此立即开始对同一线圈的下一次供电，而不会在此出现延迟时间。还优选地通过低通实现对所述电压降的平滑。此外，将所述低通的输出通过电阻网络引入到所述比较器。 

本发明还涉及一种用于为磁阻电动机线圈的供电和放电的电路装置 

这种电路装置也由本文开始部分提到的DE 10229443A1公开。 

为了提供一种所述类型的电路装置，其可以以尽可能简单的结构实现磁阻电动机的尽可能最大的功率转换，建议：将在放电中流动的电流(空转电流)借助比较器与预定边界值进行比较，并且在其低于该边界值时输出一个指示放电结束的信号。由于按照本发明的电路装置实现了对磁阻电动机的最大功率密度的优化。可以独立于周围环境、例如温度并且独立于样本散射地实现磁阻电动机的最大可能的功率转换。为此，监视放电阶段。在低于预定边界值时产生一个信号，以开始对同一线圈的供电阶段。与在市场上常见的磁阻电动机中所采用的电路装置相反，在按照本发明的电路装置中在放电阶段和供电阶段之间不出现功率间隙和延迟时间。可以将在低于边界值时所产生的信号传递至微控制器，该微控制器据此立刻引入对同一线圈的下一供电阶段。 

下面参考本发明的电路装置解释该电路装置其它扩展，不过它们的独立表达方式也具有意义。 

因此，被证明具有优势的是，在放电的情况下有空转电流通过二极管(空转二极管)，并且为了测量该空转电流而中间接入电阻。该电阻进一步优选地是分流电阻，其除了测量任务之外还进一步用于加快放电阶段。将在分流电阻上与空转电流成比例的电压降引入到所述比较器，以便将空转电流与预定边界值进行比较。在此，首先通过低通(RC低通)对所述电压降进行平滑。与此相应地最后建议，将所述电压降通过电阻网络引入到所述比较器。 

附图说明

下面对照表示仅仅一个实施例的附图对本发明作进一步的说明。附图中： 

图1表示带有转子和定子线圈的磁阻电动机的示意性视图， 

图2表示用于为磁阻电动机的线圈供电和放电的本发明的电路装置的功能电路图。 

具体实施方式

首先，参考图1显示和描述转子1，其带有四个围绕转子轴x等角度地设置的转子片段2，以便在4/6磁阻电动机M中进行对应。 

与四极转子1对应的是示意性示出的定子，其带有六个围绕转子1的转动轴x等角度地设置的线圈3。 

为了使转子1旋转，为线圈3直径上相对的对供电，以便建立电通量。随后，磁能量必须在放电阶段过程中再次完全地消失。 

对于每个线圈3的供电和放电，分别提供一个如在图2中示出的电路装置S。该电路装置如下地构成： 

首先，提供两个按照绝缘栅极双极性晶体管(IGBT)形式的晶体管T₁ 和T₂，它们通过其基极从一个没有示出的微控制器获得其开关信号。 

晶体管T₁的集电极连接到中间电路电压。在晶体管T₂的集电极和晶体管T₁的发射极之间接入了待供电或者待放电的线圈3。 

通过微控制器在晶体管T₁和T₂的基极上给出的开关信号导致对线圈3的供电。在断开晶体管T₁和T₂之后进行放电。线圈3的放电通过空转二极管D₁和D₂以及通过电阻R₁进行。在此，电阻R₁是借助于其测量空转电流的分流电阻。此外，通过分流电阻R₁实现了线圈3的加速放电。 

与空转电流成比例的电压降通过由电阻R₂和电容C₁组成的低通T得到平滑，并且随后通过由电阻R₃、R₄和R₅组成的电阻网络W被送至比较器K。 

该比较器K将所确定的空转电流与一个最小的边界值进行比较，并且如果低于该边界值而由此放电结束，则在微控制器上给出一个信号。微控制器可以随后立刻通过晶体管T₁和T₂引入下一个供电，而不会出现延迟时间。 

可以通过调节电阻R₆预先设置该比较的边界值。 

所有公开的特征(本身)对于本发明都是实质性的。因此，将所属的/附加的优先权文件(在前申请的副本)的公开内容的全部内容包括在本发明的公开中，同样出于该目的，将这些附加的特征一同记录在本发明的权利要求中。 

Claims (11)

1.一种用于调节磁阻电动机(M)的线圈(3)的供电的方法，其特征在于，根据同一线圈(3)的放电的变化、即在低于表征该放电的预定边界值之后进行供电，其中，此外在低于所述边界值之后立刻进行对同一线圈(3)的供电，并且其中，测量在所述放电中形成的空转电流并且与所述边界值进行比较。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空转电流流经二极管(D₁，D₂)，并且为了进行测量而中间接入分流电阻(R₁)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，平滑一个与空转成比例的电压降，并且借助比较器(K)将其引入到空转电流与边界值的比较中。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，通过低通(T)实现对所述电压降的平滑。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，将所述低通(T)的输出通过电阻网络(W)送至所述比较器(K)。

6.一种用于为磁阻电动机(M)的线圈(3)供电和放电的电路装置(S)，其特征在于，将在放电中流动的空转电流借助于比较器(K)与预定边界值进行比较，并且在低于该边界值时输出一个指示放电结束并且立刻启动同一线圈(3)的供电的信号。

7.根据权利要求6所述的电路装置，其特征在于，在放电的情况下有空转电流通过空转二极管(D₁，D₂)，并且为了测量空转电流而中间接入电阻(R₁)。

8.根据权利要求7所述的电路装置，其特征在于，所述电阻(R₁)是分流电阻。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的电路装置，其特征在于，将与空转电流成比例的电压降送至所述比较器(K)。

10.根据权利要求9所述的电路装置，其中，通过低通(T)对所述电压降进行平滑。

11.根据权利要求9所述的电路装置，其中，将所述电压降通过电阻网络(W)送至所述比较器(K)。

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