CN101512893A - 同步电机的控制 - Google Patents

同步电机的控制 Download PDF

Info

Publication number
CN101512893A
CN101512893A CNA2007800327863A CN200780032786A CN101512893A CN 101512893 A CN101512893 A CN 101512893A CN A2007800327863 A CNA2007800327863 A CN A2007800327863A CN 200780032786 A CN200780032786 A CN 200780032786A CN 101512893 A CN101512893 A CN 101512893A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coil
motor
rotor
synchronous
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007800327863A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101512893B (zh
Inventor
杰米·乔恩·奥朗伊·威尔金森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wellington Drive Tech Ltd
Original Assignee
Wellington Drive Tech Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wellington Drive Tech Ltd filed Critical Wellington Drive Tech Ltd
Publication of CN101512893A publication Critical patent/CN101512893A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101512893B publication Critical patent/CN101512893B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/20—Arrangements for starting
    • H02P6/22—Arrangements for starting in a selected direction of rotation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/18—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual dc motor
    • H02P1/22—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual dc motor in either direction of rotation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/46—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual synchronous motor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/46—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual synchronous motor
    • H02P1/52—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual synchronous motor by progressive increase of frequency of supply to motor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/24—Controlling the direction, e.g. clockwise or counterclockwise
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
    • H02P6/182—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/20—Arrangements for starting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

一种具有相绕组的同步电动机，所述的相绕组是分离的或带抽头的，以及其中施加的交流电的导通角在一个或更多的抽头处变化以允许电动机在受控的方向上起动并通过受控的转矩来达到同步的速度。

Description

同步电机的控制
技术领域
本发明一般涉及交流电驱动的同步电动机。
更具体地，本发明涉及控制交流电(AC)驱动的同步电动机。
背景技术
同步电动机可被定义为具有精确地成比例于AC电源频率的运转速度的电动机，或被定义为由与电动机反电动势(EMF)同步的电流的波形驱动的电动机。所述的后一定义包括至少一些AC供电的无刷DC电动机，这些电动机出于效率的原因而由电子控制或其他控制锁定到AC电源。
AC驱动的同步电动机是对要求恒定速度驱动的机器供以动力的有效且公知的方法，这是因为电动机被锁定到依赖于驱动频率的旋转速率。因为除非电动机速度接近于同步速度，换句话说，除非同步速度很低，否则没有单向起动转矩，所以起动这样的电动机是困难的。
一般地，这表明使用变频电源以允许以低速度起动电动机，电动机结合另一类型的电动机以提供起动转矩(例如使用至少部分相同的绕组的感应电动机)，或使用某种机械设备以提供初始运动并随后允许只单个方向上的运动。后者的实例包括各种离合器以及冲击起动器(impulse starter)，尽管许多情况下共有的特征是难于为在任一旋转方向上将同样好地锁定的同步电动机确定起动方向。
美国专利5859513及4716325中展示了一些解决方案，专利5859513使用分离的起动绕组，而专利4716325使用机械反向保护。美国专利3529221展示了具有被转换(switched)以起动电动机的绕组的罩极电动机，提供对起动方向和转矩的有限控制。这些电动机的性能只在不严格的应用的很窄的范围令人满意，且其构造复杂。
提供锁定到电源频率的电动机的其他方法包括使用无刷DC电动机，所述的无刷DC电动机一般是多相逆变器驱动的机器(multi-phase inverterdriven machine)，其具有检测机器转子的旋转的霍尔效应传感器和使电动机提速并将旋转锁定到电网供电的控制器。这样的电动机的驱动及控制是昂贵的。
因此，需要用于这种问题的一种解决方案，即提供一种同步电动机，该同步电动机起动时没有不适当的机械上或电气上的复杂性，且达到并保持与AC电源同步的旋转速度。
本发明提供了用于此问题以及其他问题的解决方案，所述的解决方案提供了优于现有技术的优点或将至少为公众提供有用的选择。
所有参考资料，包括在本说明书中引用的任何专利或专利申请在此通过引用而被并入。没有承认任何参考资料等同于现有技术。对参考资料的讨论说明这些参考资料的作者声明的内容，以及申请人保留对引用的文献的准确性以及相关性提出质疑的权利。应清楚地理解，尽管在此参考了许多现有技术出版物，但在新西兰或在任何其他国家中，此参考资料并不等同于承认这些文献中的任何文献构成本领域中一般常识的部分。
公认的是，术语“包括(comprise)”，在变化的权限下，可归结为排他的或包含的含义。对于本说明书的目的，除非另有说明，否则术语“包括”具有包含的含义—即，该词应理解为指不只包含其直接提到的所列出的组件，也包含其他未指定的组件或元件。在涉及方法或过程中的一个或更多的步骤而使用术语“包括(comprised)”或“包括(comprising)”时，该基本原理也将被使用。
在此使用的术语“电动机相位”指施加到电动机的AC电压与由电动机产生的反电动势(EME)之间的相角。对于电动机的任一结构，此值通常接近地等于转子位置和所施加的AC电压之间的相位关系。
发明内容
在一个示例中，本发明在于一种起动并控制交流电驱动的电动机的方法，所述电动机包含具有磁极的转子以及定子，所述定子对每一磁极都具有至少一个激励线圈，所述方法包括：
通过至少一个激励线圈，以与交流电电源同步的转换方式，向所述电动机瞬变地提供交流电，以在旋转方向上起动所述电动机；
检测何时所述旋转方向错误，除去所述交流电电源并允许所述电动机停止；
否则，通过下述步骤控制电源电流到所述线圈的连接：
检测所述激励线圈中的至少一个激励线圈在被激励时，何时可将加速的转矩提供给所述转子；
在所述线圈将提供旋转加速度的周期的至少一部分期间，将电源电流连接到所述线圈；
加速所述转子接近同步的旋转速度。
优选地，本发明包括一旦所述转子被加速，使所述转子保持在同步的旋转速度。
优选地，本发明包括通过保持被施加到线圈或线圈的组合上的电源电流，来最初调整所述转子，直到所述转子与生成的磁场一致为止。
优选地，本发明包括通过向线圈或线圈组合瞬变地提供电源电流，而在任意方向上起动所述电动机。
优选地，本发明包括在所述线圈的反电动势和所施加的电压同相时的周期的至少一部分期间，将所述交流电电源连接到线圈或线圈组合。
优选地，检测线圈何时可将加速的转矩提供给所述转子的步骤包括检测至少一个线圈或线圈的组合上的反EMF、检测被施加到所述转子上的交流电电压，检测所施加的所述电压何时与所述反EMF具有相同的极性。
优选地，加速所述转子接近同步速度的步骤包括当反EMF和所施加的AC电压极性相同时，将AC电压连接到线圈或线圈的组合。
优选地，开关装置是三端双向可控硅开关元件，并且所述三端双向可控硅开关元件的栅极电压被监测以确定所述三端双向可控硅开关元件何时是非导通的，以及当所述三端双向可控硅开关元件是非导通时，确定表示从所述三端双向可控硅开关元件上的电压得到的反电动势的值。
优选地，在处于同步速度时，所述转子的加速度被保持在将维持同步的最小值。
一种交流电驱动的同步电动机控制电路，其包括：
开关装置，其向具有转子和定子的电动机中的至少一个线圈或线圈的组合提供交流电，所述转子具有多个磁极，并且所述定子对每一磁极都具有至少一个激励线圈；
检测装置，其检测线圈或线圈组合上的反EMF何时与所施加的电压具有相同的极性；以及
触发装置，其在由所述检测装置检测到的周期的至少一部分期间，触发所述开关装置。
优选地，所述开关装置分别地转换至少两个相邻的线圈。
优选地，所述相邻的线圈由具有抽头接触点的磁极线圈构成。
优选地，所述电路的开关装置具有控制电极，以及当开关装置的所述控制电极处的测量结果指示所述开关非导通时，所述电路比较在所述开关装置上测量到的反EMF。
在阅读下面详细的描述并查看相关附图时，描述本发明的特征的这些以及其他的特征连同优点将变得明显。
附图简述
图1是电动机布局的总体透视图。
图2是用于与图1的电动机一起使用的电路的框图。
图3是适合于图2的电路驱动的流程图。
图4显示了用于方向确定的绕组反EMF的比较。
图5显示了由绕组产生的转矩。
图6显示了低速下对电动机电流的控制。
图7显示了较高速度下对电动机电流的控制。
图8显示了同步时的电路电流和电压。
图9显示了电源转矩对比负载转矩的曲线图。
具体实施方式
现参考图1，同步电动机一般包括具有极靴(pole piece)101和磁体102的转子，转子的半轴(axle shaft)及驱动连接没有被示出。
定子102由护铁105以及线绕式线圈管103、104组成，所述的护铁105是例如层压钢(laminated steel)的环面的磁性元件，而在所述线绕式线圈管103、104处，线圈管在电动机的各极上形成绕组，线圈管形成线圈管103的第一绕组和线圈管104的第二绕组，且这些绕组整体上不对着(subtend)定子的整个圆周。在各侧上的、在线圈管上的绕组一般由沿着所有四个线圈管连续地缠绕的单根线组成，但是该单根线延伸到位于线圈管颊板(cheek)上的凹槽中的抽头接触点(tap point)。在线圈管的每一对之间可以有抽头接触点，或者只有一个抽头接触点可以存在，位于线圈管103、104之间。一般地，单相电动机的各极上的绕组可对着120度到135度。
单相AC电源被连接到电动机的各侧上的线圈管，通过绕组的不同部分的电流被控制相位，以在电动机低于同步的速度时提供单向转矩。这要求检测转子的速度对AC电源频率，并依赖于与同步速度的速度差对绕组的一部分中的电流进行控制。可以使用许多可能的绕组的连接以提供所需要的控制。
可使用例如图2中显示的电路，其中交流电源201连接到绕组204和205，绕组204和205代表绕组103和104，其中所有的绕组103一般是串联的且所有的绕组104是串联的。204和205之间的绕组抽头连接到三端双向可控硅开关元件207，且绕组的端部连接到三端双向可控硅开关元件206。
微处理器控制212通过连接213、214由所施加的AC电压供电，并测量所施加的AC电压，其以已知的方式，在软件控制下，基于AC电压的相位、通过连接210在抽头接触点的电压、通过连接211在端点处的电压以及通过连接208、209在各三端双向可控硅开关元件的栅极的电压，来控制三端双向可控硅开关元件的触发角(firing angle)。
连接210、211在三端双向可控硅开关元件接通时，监测三端双向可控硅开关元件上的电压，而当三端双向可控硅开关元件断开时，监测电动机的反EMF。反EMF的检测允许测量转子是否响应于所施加的电压旋转、旋转速度以及相对于绕组的转子位置。可选地，在三端双向可控硅开关元件的栅极电压指示三端双向可控硅开关元件断开时，可测量反EMF。
利用此信息，有可能首先将非旋转的转子调整到已知位置(通常通过少量地激励两绕组以使转子集中在两绕组之间)，然后激励一半绕组以在期望的方向上开始初始的转子旋转，接着通过控制线圈的周期性激励以保持先于转子的旋转磁场，来加速转子，直到转子处于同步的速度为止。
普通的同步电动机可直到转子滞后旋转磁场90度时才被加载负荷，在此位置处其提供最大转矩。超过该位置后增加负荷的任何尝试都将导致电动机脱离同步并停止。使用两个绕组的受控的场，有可能超过90度的滞后，这是因为对反EMF进行的感测允许对转子滞后进行检测并允许对单独的绕组进行控制，以在滞后因子大于90度时保持转子合理地同步。
图3显示了微控制器的流程图，所述微控制器实质上由包括三个操作领域组成，这三个操作领域涉及(a)在正确的方向上起动电动机的旋转；(b)使电动机提升到同步的速度；(c)在变化的负载下保持电动机处于同步。
在电动机最初被接通时，其可调整到任何位置，且在线圈激励时，可在任一方向旋转。为保证只允许在正确的方向上的旋转，接着的是以步骤301开始的过程。此过程不同于要求最初调整到静态位置的过程，而是在一个方向上随机地激励系统。这利用由激励线圈204和205(流程图中分别是B和A，而在附图中以AB作为串联组合)组成的进程，因而提供比图2中的线圈205可单独提供的电流更高的调整电流(alignment current)。在步骤302只提供了短的周期性的激励，且在303、304测量线圈205(B)上生成的反EMF以确定激励的方向。
图4显示了该测量如何进行，其中，随着初始动力提供给电动机，A上的相对归一化的反EMF401以403表示，且组合AB上的相对归一化的反EMF以404表示。如果电压403的相位超前404的相位，则电动机以一种方式旋转。如果电压403的相位滞后，则电动机以另一方式旋转。
可要求几个周期的所施加的电流，从而以足够允许检测反EMF的速度旋转转子，而一旦反EMF是可测量的，则就有可能确定其超前还是滞后，从而在305确定旋转方向。如果方向不正确，则程序返回到301并在短暂的等待后，再次实质上随机地施加激励电压。此进程将最终导致电动机在正确的方向上起动。
这时，进行以步骤306开始的过程，其中在306再次测量B线圈上的EMF，在307根据所施加的电压和检测到的电压之间的相位差计算转子位置，且在308根据转子在所施加的电压的连续周期的位置差计算转子的速度。在309，检测到位置无变化且速度为零指示电动机已停转，这样整个过程从301重新开始，否则，如果在311发现速度低于同步的速度，则使用线圈A的过程在305重新加入。
图5显示了不同于普通的同步电动机的电动机怎样从很低的速度产生连续的转矩。附图显示了在501绘出的相对电动机的机械旋转的归一化的转矩，以504表示A绕组的转矩贡献，并且以503表示AB串联绕组的转矩贡献。当各绕组的转矩每次旋转通过两个零点时，这种组合在整个旋转中产生可测量的转矩，意味着电动机可以从接近零的旋转速度承载负载。
最终转子将达到同步的速度并转换到在312开始的过程，在该过程中转子的位置和速度再次根据反EMF来计算，所述反EMF可当没有施加电压时在线圈B上获得或在A+B的串联组合上获得。根据转子位置可以确定转子与同步时所期望的转子位置的相位差有多少。此相位修正量通过改变施加到线圈的电压的触发角来校正，以这样的方式来增大或减小所施加的转矩并因此使转子回到期望的位置。
用这种方式，电动机可被设定为选定的输出速度并保持在该速度，而与其是否实际上与所施加的AC同步无关。另外，可以至少在一定程度上控制相位的超前或滞后以提供最大可能的效率。
转子转速小于同步的速度时，当转子的每次旋转的交流电周期的数量为一整数除以极数时，转子很容易由三端双向可控硅开关元件或类似触发的开关设备控制，这是因为三端双向可控硅开关元件可随后在每一个连续的周期组中，在转子的旋转中的相同的点被触发。因此，转子转速(约为此转子转速时，很容易地被获得实现控制)为全同步速度的1/5、1/4、1/3、2/5、1/2、2/3等。微处理器可设置为通过这样的顺序逐步提高以使转子达到全同步速度。
图6显示了速度大大低于同步速度时产生的转矩，以及显示了在601测量到的所施加的电压602、在603的绕组A上的反EMF以及在604测量到的转矩605，其借助于接通通过绕组A的电流产生。给定瞬时施加的电压和瞬时反EMF的情况下，当可获得正确方向上的转矩时，控制三端双向可控硅开关元件206、207的处理器将接通适当的一个三端双向可控硅开关元件。因此，每当施加的电压以及反EMF具有相同的极性时，与线圈相关的三端双向可控硅开关元件就可被有效地接通，因为尽管使用了过零转换，但是实际的接通时间将低于理论最大值。
图7显示了与图6相同的读数，只是加倍了电动机旋转速度，旋转速度为2000RPM。值得注意的是产生转矩的机会被减少了，因为所施加的AC及反EMF保持异相达相对较长的时间。因此这将导致与起动转矩相比，电动机加速时的转矩减小。
图8显示了同步时的典型波形，其中在501测量到并在502显示的AC电源被施加到电动机，并通过绕组AB产生反EMF503，该反EMF滞后所施加的电压，与反EMF超前所施加的电压的标准同步电动机相反。因为有可能运转电动机超过同步的速度，所以现在通过控制触发时间来控制通过三端双向可控硅开关元件的电流，以提供保持电动机同步所要求的转矩。有价值的运转特征是电动机可保持这种模式中，即其中在从供电线路获得最小功率来保持电动机与AC电源同步。与典型的同步电动机相比，该典型的同步电动机在滞后于所施加的电压90度相位时提供最大转矩和效率并且如果增加负载则退出同步而需要重新启动，所发明的电动机将在负载增加时只要求控制返回到同步速度，且考虑到效率，可保持在任何需要的超前或滞后的相位。波形显示具有超前的相角的电动机。
图9显示了关于典型负载风扇的电动机转矩对比负载转矩的典型变化。以401表示以牛顿米计量的转矩，以403表示用绕组A的转矩和以404表示的绕组B的转矩，显示两者都随着增加的旋转速度402而减小。由负载风扇吸收的转矩以405表示，施加的转矩和吸收的转矩之间的平衡最终提供稳定的运转速度。
尽管显示的电动机是两极电动机，但此技术可应用于多级电动机，只要求具有用于增加数量的抽头的更多开关设备的控制器。不必要控制所有的绕组，因为依赖于应用，只有在单极或极对上的线圈的单个部分可能需要在起动转矩非常低时被设定为起动绕组。
尽管描述提到承载受控线圈的定子，但是此结构同样可应用于承载线路和受控线圈的转子。
应理解，尽管连同本发明的各种实施方式的结构和功能的细节一起，在前面的描述中已陈述了本发明的各种实施方式的许多特征和优点，但此公开的内容只是例证性的，且只要本发明的功能没有受反向的影响，在细节上可作出改变。举例来说，特定的元件，诸如电动机的极数可依赖于具体的应用而变化，对于该具体的应用其在没有改变本发明的精神和范围的情况下使用。
另外，尽管在此描述的优选的实施方式是针对于在系统中使用的，例如在低功耗液压泵中使用的交流电同步电动机，但本领域技术人员应认识到本发明的教导可应用于其他的系统，例如应用于工业上的风扇电动机，而不偏离本发明的范围和精神。
工业应用性
本发明的电动机用于电气工业中，且一般应用于家用白瓷工业，例如作为液压泵或风扇电动机。因此本发明具有工业上的应用性。

Claims (10)

1.一种起动并控制交流电驱动的电动机的方法，所述电动机包含具有磁极的转子以及定子，所述定子对每一磁极都具有至少一个激励线圈，所述方法包括：
通过至少一个激励线圈，以与交流电电源同步的转换方式，向所述电动机瞬变地提供交流电，以在旋转方向上起动所述电动机；
检测何时所述旋转方向错误，除去所述交流电电源并允许所述电动机停止；
否则，通过下述步骤控制电源电流到所述线圈的连接：
检测所述激励线圈中的至少一个激励线圈在被激励时，何时可将加速的转矩提供给所述转子；
在所述线圈将提供旋转加速度的周期的至少一部分期间，将电源电流连接到所述线圈；
加速所述转子接近同步的旋转速度。
2.如权利要求1所述的方法，其包括一旦所述转子被加速，使所述转子保持在同步的旋转速度。
3.如权利要求1所述的方法，其包括通过保持被施加到线圈或线圈的组合上的电源电流，来最初调整所述转子，直到所述转子与生成的磁场一致为止。
4.如权利要求1所述的方法，其包括在所述线圈的反电动势和所施加的电压同相时的周期的至少一部分时间期间，将所述交流电电源连接到线圈或线圈组合。
5.如权利要求1所述的方法，其中检测线圈何时可将加速的转矩提供给所述转子的步骤包括检测至少一个线圈或线圈的组合上的反电动势、检测被施加到所述电动机上的交流电电压，检测所施加的所述电压何时与所述反电动势具有相同的极性。
6.如权利要求1所述的方法，其中开关装置是三端双向可控硅开关元件，并且所述三端双向可控硅开关元件的栅极电压被监测以确定所述三端双向可控硅开关元件何时是非导通的，以及当所述三端双向可控硅开关元件是非导通时，确定表示从所述三端双向可控硅开关元件上的电压得到的反电动势的值。
7.如权利要求1所述的方法，其中在处于同步速度时，所述转子的加速度被保持在将维持同步的最小值。
8.一种交流电驱动的同步电动机控制电路，其包括：
开关装置，其向具有转子和定子的电动机中的至少一个线圈或线圈的组合提供交流电，所述转子具有多个磁极，并且所述定子对每一磁极都具有至少一个激励线圈；
检测装置，其检测线圈或线圈组合上的反电动势何时与所施加的电压具有相同的极性；以及
触发装置，其在由所述检测装置检测到的周期的至少一部分期间，触发所述开关装置。
9.如权利要求8所述的交流电驱动的同步电动机控制电路，其中所述开关装置分别地转换至少两个相邻的线圈。
10.如权利要求8所述的交流电驱动的同步电动机控制电路，其中所述电路的开关装置具有控制电极，以及当开关装置的所述控制电极处的测量结果指示所述开关非导通时，所述电路比较在所述开关装置上测量到的反电动势。
CN200780032786.3A 2006-09-04 2007-09-03 用于起动并控制同步电动机的方法及相应的控制电路 Expired - Fee Related CN101512893B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NZ549662A NZ549662A (en) 2006-09-04 2006-09-04 Control of synchronous electrical machines
NZ549662 2006-09-04
PCT/NZ2007/000245 WO2008030109A2 (en) 2006-09-04 2007-09-03 Control of synchronous electrical machines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101512893A true CN101512893A (zh) 2009-08-19
CN101512893B CN101512893B (zh) 2016-07-06

Family

ID=39157689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200780032786.3A Expired - Fee Related CN101512893B (zh) 2006-09-04 2007-09-03 用于起动并控制同步电动机的方法及相应的控制电路

Country Status (12)

Country Link
US (1) US8120297B2 (zh)
EP (1) EP2060002B1 (zh)
JP (1) JP5329411B2 (zh)
CN (1) CN101512893B (zh)
AU (1) AU2007293764B2 (zh)
BR (1) BRPI0714905A2 (zh)
CA (1) CA2677673A1 (zh)
MX (1) MX2009002352A (zh)
MY (1) MY149203A (zh)
NZ (1) NZ549662A (zh)
TW (1) TWI404323B (zh)
WO (1) WO2008030109A2 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105375831A (zh) * 2014-08-08 2016-03-02 德昌电机(深圳)有限公司 永磁电机驱动电路
CN108365781A (zh) * 2017-01-27 2018-08-03 黄建 电子控制两相无刷交流电机

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4030571B1 (ja) * 2006-10-26 2008-01-09 有限会社ケイ・アールアンドデイ 単相交流同期モータ
CN105471330A (zh) * 2014-08-08 2016-04-06 德昌电机(深圳)有限公司 同步电机驱动电路
JP2017523768A (ja) * 2014-08-08 2017-08-17 ジョンソン エレクトリック ソシエテ アノニム 駆動モータ用のモータ構成部品及び集積回路
US9716453B2 (en) 2014-08-08 2017-07-25 Johnson Electric S.A. Magnetic sensor and an integrated circuit
US11125484B2 (en) * 2016-03-02 2021-09-21 Illinois Tool Works Inc. Flexing tray ice-maker with AC drive
CN107465368B (zh) * 2016-05-30 2023-09-26 德昌电机(深圳)有限公司 电机及其驱动电路与驱动方法
US10987474B2 (en) 2017-03-23 2021-04-27 Stamford Devices Ltd. Retrofit aerosol delivery system and method
US10987784B2 (en) * 2018-02-23 2021-04-27 Ingersoll-Rand Industrial U.S., Inc. Cordless impact tool with brushless, sensorless, motor and drive
EP3871315A4 (en) * 2018-10-25 2022-06-22 Rotech Motor Teknolojileri San. Ve Tic. A.S. AC SYNCHRONOUS MOTOR AND CONTROL METHOD
JP7393195B2 (ja) * 2019-12-11 2023-12-06 ニデックインスツルメンツ株式会社 製氷装置
EP4012917A1 (de) * 2020-12-14 2022-06-15 Robert Bosch GmbH Verfahren zum betreiben eines einsträngigen elektromotors

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3529221A (en) 1968-08-08 1970-09-15 Herbert J Reinke Solid state starting circuit for electric motors
US4598240A (en) 1984-08-29 1986-07-01 Eaton Corporation Self synchronous motor sensor switching arrangement
JPS62171449A (ja) * 1986-01-22 1987-07-28 Shikoo Giken:Kk 単相ブラシレスモ−タ
DE3609793A1 (de) * 1986-03-22 1987-09-24 Bosch Gmbh Robert Schaltungsanordnung zum drehsinnrichtigen anlauf eines einphasenmotors
US4695782A (en) * 1986-09-08 1987-09-22 Honeywell Inc. System for insuring rotational direction for an alternating current motor
US4716325A (en) 1986-11-06 1987-12-29 Autotrol Corporation Disengageable one-way mechanism for synchronous motors
IT1259115B (it) * 1992-06-17 1996-03-11 Askoll Spa Dispositivo elettronico per l'avviamento di un motore sincrono con rotore a magnete permanente
DE19508881A1 (de) * 1995-03-11 1996-09-12 Bosch Gmbh Robert Reihenschlußmotor mit Bremseinrichtung
ITTO980027A1 (it) * 1998-01-15 1999-07-15 Plaset Srl Circuito di pilotaggio per un motore elettrico sincrono in corrente al ternata.
US5859513A (en) 1998-03-13 1999-01-12 General Electric Company Starting and synchronizing system for line-start permanent magnet motor
DE19813095A1 (de) * 1998-03-25 1999-09-30 Ako Werke Gmbh & Co Vorrichtung zum Steuern eines Einphasen-Synchronmotors
IT1304666B1 (it) * 1998-10-01 2001-03-28 Plaset Spa Motore elettrico sincrono.
JP3586628B2 (ja) * 2000-08-30 2004-11-10 Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 センサレスｄｃモータ及びセンサレスｄｃモータの起動方法
IT1319137B1 (it) * 2000-11-27 2003-09-23 Elco Spa Motore elettrico con controllo elettronico
WO2004047258A2 (en) * 2002-11-18 2004-06-03 Seiko Epson Corporation Magnetic structure and motor employing said magnetic structure, and driver comprising said motor
JP5385019B2 (ja) * 2008-08-06 2014-01-08 株式会社日本自動車部品総合研究所 回転検出装置
JP4949495B2 (ja) * 2009-05-15 2012-06-06 株式会社日本自動車部品総合研究所 回転検出装置
JP5499694B2 (ja) * 2009-12-25 2014-05-21 日産自動車株式会社 エンジン始動制御装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105375831A (zh) * 2014-08-08 2016-03-02 德昌电机(深圳)有限公司 永磁电机驱动电路
CN107634683A (zh) * 2014-08-08 2018-01-26 德昌电机(深圳)有限公司 同步电机驱动电路
CN107634683B (zh) * 2014-08-08 2020-03-24 德昌电机(深圳)有限公司 同步电机驱动电路
CN105375831B (zh) * 2014-08-08 2020-10-09 德昌电机(深圳)有限公司 永磁电机驱动电路
CN108365781A (zh) * 2017-01-27 2018-08-03 黄建 电子控制两相无刷交流电机

Also Published As

Publication number Publication date
MX2009002352A (es) 2009-05-15
EP2060002B1 (en) 2012-10-31
WO2008030109A3 (en) 2008-07-10
US8120297B2 (en) 2012-02-21
NZ549662A (en) 2009-01-31
MY149203A (en) 2013-07-31
US20100207557A1 (en) 2010-08-19
BRPI0714905A2 (pt) 2013-05-28
EP2060002A2 (en) 2009-05-20
EP2060002A4 (en) 2010-08-11
CA2677673A1 (en) 2008-03-13
TWI404323B (zh) 2013-08-01
JP2010503367A (ja) 2010-01-28
AU2007293764A1 (en) 2008-03-13
WO2008030109A2 (en) 2008-03-13
JP5329411B2 (ja) 2013-10-30
TW200830690A (en) 2008-07-16
AU2007293764B2 (en) 2011-09-01
CN101512893B (zh) 2016-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101512893A (zh) 同步电机的控制
CN103563241B (zh) 无刷电机控制装置以及无刷电机控制方法
US20070159124A1 (en) Electric Motor with Adjustable Timing
US7391174B2 (en) Brushless DC motor control apparatus and control method thereof
US7615959B2 (en) Apparatus and method for controlling brushless DC motor
CN110063016A (zh) 电动机的励磁位置检测方法
JP5843955B2 (ja) 単相交流永久磁石モータのセンサレス・ダイナミック駆動方法およびシステム
US20070114957A1 (en) Method for controlling the firing angle of an electric motor
CN110476348A (zh) 电动机的磁场位置检测方法
US20180219500A1 (en) 2-phase brushless ac motor with embedded electronic control
EP3338360B1 (en) Control of permanent magnet motors and generators
KR100725811B1 (ko) 비엘디시 모터의 구동장치 및 구동방법
Singh Analysis the speed control of BLDC motor drive using sensors
AU2013206269B2 (en) Cross-interlocked switch type DC electric machine having auxiliary excitation winding and conduction ring and brush
KR101079354B1 (ko) 잔류자속을 이용한 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동 장치 및 방법
Harkare et al. Design and development of a switched reluctance motor and dsPIC based drive
CN107786126B (zh) 电机启动控制电路、电机组件及负载驱动装置
Saranya et al. Sensorless Operation of Brushless DC Motor Drive using Back EMF Technique
JP2001128477A (ja) スイッチトリラクタンスモータ制御方法、圧縮機駆動方法およびこれらの装置
Andreas et al. Control of A Switched Reluctance Motor Based on Asymmetric Converter and Digital Signal Controller for Forward and Reverse Mode
Chen et al. Dynamic equations algorithm of the sensorless BLDC motor drive control with Back-EMF filtering based on dsPIC30F2010
Ichikawa et al. Field expansion of low speed in sensorless 120-degree conduction drives of brushless DC motor
Satria et al. Investigation on the zero speed sensorless capability of 9-slot 8-pole with asymmetrical-winding PM brushless DC motor

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160706