CN101291133A

CN101291133A - 电机及其控制电路

Info

Publication number: CN101291133A
Application number: CNA2007101008320A
Authority: CN
Inventors: 陈李龙; 沈基成
Original assignee: Delta Optoelectronics Inc
Current assignee: Delta Electronics Inc; Delta Optoelectronics Inc
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2027-04-20
Also published as: CN101291133B

Abstract

一种电机的控制电路，包括至少二个感测芯片及至少二组绕线组，其中该等感测芯片相互电性连接，该等绕线组各分别具有一第一绕线及一第二绕线，且该等第一绕线及该等第二绕线的一端相互电性连接，而另一端与相对应的该感测芯片电性连接。另外，本发明亦公开一种具有该控制电路的电机。

Description

电机及其控制电路

技术领域

本发明关于一种电机及其控制电路，特别关于一种由多个感测芯片控制的电机及其控制电路。

背景技术

请参考图1所示，其为传统电机1的示意图。电机1具有一转子11及一定子12。该转子11具有多个磁极，其具有二个N极及二个S极，且该等N极及该等S极为交错设置。该定子12由多个硅钢片迭设而成，且该定子12具有与该等磁极相对设置的多个绕线臂。

接着请参考图2所示，其为传统电机1的一控制电路13的示意图。该控制电路13包括一感测芯片131及一绕线组132，其中该控制电路13的该感测芯片131具有一正电源输入端V+与一负电源输入端V-，且该正电源输入端V+与一正电源VCC电性连接，该负电源输入端V-与一接地端V_地电性连接。此外，该感测芯片131具有二输出端口A及B。该绕线组132具有一第一绕线L1及一第二绕线L2，其分别电性连接该等输出端口A及B。

该感测芯片131感测该转子的磁极磁性以改变该第一绕线L1及该第二绕线L2的电流方向，以使该等绕线臂产生磁力，借以推动该转子11转动。

承上所述，就传统的电机而言，一组控制电路只具有一感测芯片，因而一个感测芯片要控制整个电机的绕线组以提供各绕线所需的电流，而由于一般感测芯片无法承受过大的电流，因此，这种控制电路无法应用于高转速或是大尺寸电机。对于应用于高转速或大尺寸电机的感测芯片则必须具有更大的电流承载力，通常这必须选取成本较高的感测芯片。因此，如何提供一种能够承受大电流的电机及其控制电路实为一重要课题。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种具有高电流承载力的电机及其控制电路。

于是，为达上述目的，根据本发明的一种电机的控制电路包括至少二个感测芯片及至少二组绕线组，其中该等感测芯片相互电性连接，该等绕线组各分别具有一第一绕线及一第二绕线，且该等第一绕线及该等第二绕线的一端相互电性连接，而另一端与相对应的该感测芯片电性连接。

为达上述目的，根据本发明的一种电机包括一转子、一定子及一控制电路。其中，该转子具有多个磁极；该定子由多个硅钢片迭设而成，并具有至少二感应臂，且该等感应臂分别与该等磁极相对设置；该控制电路包括至少二个感测芯片以及至少二组绕线组，其中，该等感测芯片相互电性连接。各绕线组分别具有一第一绕线及一第二绕线，其中，该等第一绕线及该等第二绕线的一端相互电性连接，而另一端与相对应的该感测芯片电性连接，且该等第一绕线及该等第二绕线分别缠绕于该等硅钢片的该等感应臂。

承上所述，因根据本发明的电机其及控制电路，是增加该控制电路上的感测芯片，使得一感测芯片只控制部分绕线组，因此每一感测芯片只需承受部分绕线组的电流，可降低感测芯片的电流承载力。借由多个感测芯片的组合，使得具有低电流承载力的感测芯片亦可适用于高转速及大尺寸的电机。此外，由于该控制电路具有多个感测芯片，当其中有一感测芯片故障时，其他的感测芯片能有效支援作动，不至于使整个电机停止运作。

附图说明

图1为传统电机的示意图；

图2为图1所示的电机控制电路的示意图；

图3为根据本发明优选实施例的电机的示意图；

图4为图3所示的电机的立体图；

图5为图3所示的电机的控制电路示意图；

图6为根据本发明另一优选实施例的电机的示意图；

图7为图6所示的电机的控制电路示意图。

元件符号说明：

1、2、3：电机 11、21、31：转子

12、22、32：定子 13、23、33：控制电路

131、231、232、331、332、333、334：感测芯片

211、212、213、214、311、312、313、314、315、316、317、318：磁极

221、222、223、224、321、322、323、324、325、326、327、328：感应臂

233、234、335、336、337、338：绕线组

VCC：正电源 V_地：接地端

V+、V1+、V2+、V3+、V4+：正电源输入端

V-、V1-、V2-、V3-、V4-：负电源输入端

VCOM1、VCOM2、VCOM3、VCOM4：共同端

L1、L2、L3、L4：绕线

A、A1、A2、A3、A4、B、B1、B2、B3、B4：输出端口

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明根据本发明优选实施例的电机及其控制电路。

请参考图3及图4所示，图3为根据本发明优选实施例的一电机2的示意图，而图4为该电机2的立体图。该电机2包括一转子21、一定子22及一控制电路23。

该转子21具有多个磁极，且该等磁极分别由N极与S极相互交错而设置。在本实例中，该转子21具有四个磁极211、212、213及214，其中211及213为N极，而212及214为S极。

该定子22由多个硅钢片迭设而成，其中各硅钢片具有至少二个感应臂，且该等硅钢片的该等感应臂分别与该等磁极相对设置，例如该转子的磁极个数设为二、四、六、八、十...，则该定子的感应臂亦对应设为二、四、六、八、十...。在本实施例中，该定子22的该等硅钢片配合该转子21的磁极亦具有四个感应手臂221、222、223及224。

请再参阅图5所示，该控制电路23包括一第一感测芯片231、一第二感测芯片232、一第一绕线组233及一第二绕线组234。其中，该第一感测芯片231具有一正电源输入端V1+，该第二感测芯片232具有一正电源输入端V2+，且该正电源输入端V1+及V2+均电性连接一正电源VCC。此外，该第一感测芯片231具有二输出端口A1及B 1，而该第二感测芯片232具有二输出端口A2及B2。

此外，在本实施例中，该第一感测芯片231及该第二感测芯片232均更具有一负电源输入端V1-及V2-，且该负电源输入端V1-及V2-均电性连接至一接地端V_地。在本实施例中，该等感测芯片分别为一霍尔集成电路(Hall IC)。另外，该等感测芯片231、232根据规格的不同亦可使用仅具有三接脚的霍尔集成电路，在此不加以限制。

接着，该第一绕线组233具有一第一绕线L1及一第二绕线L2，该第二绕线组234具有一第三绕线L3及一第四绕线L4。其中该第一绕线L1及该第二绕线L2的一端电性连接至一共同端VCOM1，而该第一绕线L1及该第二绕线L2的另一端分别电性连接该等输出端口A1及B1。相同地，该第三绕线L3及该第四绕线L4的一端电性连接至一共同端VCOM2，而该第三绕线L3及该第四绕线L4的另一端分别电性连接该等输出端口A2及B2。

接下来，请同时参考图3及图5所示以说明该电机2的作动，以使本发明的功效与技术特征更为明显。

该电机2借由流经该等绕线组233及234的电流方向而使该等感应臂221、222、223及224产生磁力，并借以推动该转子22转动。该等感测芯片231及232分别控制该等绕线组233及234的电流方向，且该等感测芯片231及232同时感应该转子21的该等磁极211、212、213及214的磁性，以决定使该等输出端口A1或B1、A2或B2导通，并借由此动作改变流经该等绕线组233及234的电流方向，进而改变该等感应臂221、222、223及224的磁性。

此外，由于该电机2的该控制电路23中具有二个感测芯片231及232，因此若其中有一感测芯片故障时，另一个尚能支援作动，而使该电机2得以持续运作。

请再参考图6及图7所示，其为根据本发明另一优选实施例的一电机3的示意图。该电机3包括一转子31、一定子32及一控制电路33。该转子31具有多个磁极。该定子32由多个硅钢片迭设而形成，且各硅钢片具有至少二个感应臂，而该等硅钢片的该等感应臂分别与该等磁极相对设置。在本实施例中，该转子31具有八个磁极311、312、313、314、315、316、317及318，该定子32配合该转子31亦具有八个感应臂321、322、323、324、325、326、327及328。其中，该等磁极311、313、315及317为N极，而312、314、316、及318为S极，且该等N极及S极为交错设置。

接下来，再请参考图7所示，该控制电路33包括有四个感测芯片331、332、333及334及四组绕线组335、336、337及338。其中，该等感测芯片331、332、333及334各具一正电源输入端V1+、V2+、V3+及V4+与一负电源输入端V1-、V2-、V3-及V4-，且更具有数个输出端口A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3及B4。该等绕线组335、336、337及338各具有一第一绕线及一第二绕线，该等第一绕线及该等第二绕线的一端分别电性连接至一共同端VCOM1、VCOM2、VCOM3或VCOM4，此外该等第一绕线及该等第二绕线的另一端与相对应的输出端口电性连接。

关于该电机3及其控制电路33的功效与技术特征与该电机2及控制电路23雷同，故在此不再赘述。值得一提的是，该电机3是利用四个感测芯片来控制四个绕线组，而该电机2是利用二个感测芯片控制二个绕线组，由此可知，只要利用二个以上的感测芯片加上与相对应的绕线组即可承载大电流的电机。此外，本发明的电机不限于只包括二个感测芯片对应控制二组绕线组，其亦可依电路设计不同而改为由二个感测芯片对应控制四、六、八、十...组绕线组。

综上所述，本发明的电机其及控制电路是增加控制电路上的感测芯片，使得一感测芯片只控制部分绕线组，因此每一感测芯片只需承受部分绕线组的电流，可降低感测芯片的电流承载力。借由多个感测芯片的组合，使得具有低电流承载力的感测芯片亦可适用于高转速及大尺寸的电机。此外，由于控制电路具有多个感测芯片，当其中有一感测芯片故障时，其他的感测芯片能够支援作动，不至于使整个电机停止运作。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括在本发明中。

Claims

1、一种电机的控制电路，包括：

至少二个感测芯片；以及

至少二绕线组，各绕线组分别具有一第一绕线及一第二绕线，其中，各绕线组的该第一绕线及该第二绕线的一端相互电性连接，该第一绕线及该第二绕线的另一端与相对应的该感测芯片电性连接。

2、根据权利要求1所述的控制电路，其中该等感测芯片相互电性连接。

3、根据权利要求1所述的控制电路，其中该等感测芯片各具有一正电源输入端，且该等正电源输入端相互电性连接。

4、根据权利要求1所述的控制电路，其中该等感测芯片备具有一负电源输入端或一接地端，且该等负电源输入端相互电性连接。

5、根据权利要求1所述的控制电路，其中该感测芯片为一霍尔集成电路。

6、根据权利要求1所述的控制电路，其中当任一感测芯片故障时，另外的感测芯片作为支援以维持该电机的运转。

7、根据权利要求1所述的控制电路，其中该等感测芯片的数量为N个，而该等绕线组的数量为2N个，且N为2以上的自然数。

8、一种电机，包括：

一转子，具有多个磁极；

一定子，具有至少二个感应臂以对应于该等磁极；以及

一控制电路，其包括至少二个感测芯片以及至少二组绕线组，各绕线组分别具有一第一绕线及一第二绕线，该等第一绕线及该第第二绕线分别缠绕于该等感应臂，且该等第一绕线及该等第二绕线的一端相互电性连接，而另一端与相对应的该感测芯片电性连接。

9、根据权利要求8所述的电机，其中该等磁极具有多个N极及多个S极相互交错配置。

10、根据权利要求8所述的电机，其中该等感测芯片相互电性连接。

11、根据权利要求8所述的电机，其中该等感测芯片各具有一正电源输入端，且该等正电源输入端相互电性连接。

12、根据权利要求8所述的电机，其中该等感测芯片各具有一负电源输入端或一接地端，且该等负电源输入端相互电性连接。

13、根据权利要求8所述的电机，其中该感测芯片分别为一霍尔集成电路。

14、根据权利要求8所述的电机，其中该等磁极与该等感应臂的个数为偶数。

15、根据权利要求8所述的电机，其中当任一感测芯片故障时，另外的感测芯片作为支援以维持该电机的运转。

16、根据权利要求8所述的电机，其中该等感测芯片的数量为N个，而该等绕线组的数量为2N个，且N为2以上的自然数。