CN103391035A - 两相开关磁阻电机的开关控制设备和方法 - Google Patents

两相开关磁阻电机的开关控制设备和方法 Download PDF

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申洪澈
裵汉京
金亨准
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Abstract

于此公开了一种两相磁阻电机的开关控制的设备和方法。该开关控制设备包括:用于整流市电的整流单元;以及有源转换器,该有源转换器包括共同连接至两相SRM的两相绕组的公共开关对、通过所述两相绕组的任何一相绕组桥接至所述公共开关对的第一相位开关对、通过所述两相绕组的另一相绕组桥接至所述公共开关对并且相互串联连接的第二相位开关对、以及多个电流反馈二极管,多个电流反馈二极管中的每个电流反馈二极管连接至所述开关并以操作模式1至3进行操作以驱动所述两相SRM。

Description

两相开关磁阻电机的开关控制设备和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年5月7日递交的题目为“Switching ControlApparatus for Two Phase Switched Reluctance Motor and Method Thereof”的韩国专利申请No.10-2012-0048188的权益,该申请的全部内容以引用的方式结合于此。
背景技术
技术领域
本发明涉及两相开关磁阻电机的开关控制设备和方法。
相关技术描述
在开关磁阻电机(下文称为SRM)中,其是具有以下形式的电机:具有与其耦合的开关控制设备,定子和转子二者以凸式结构形成。
特别地,由于只有定子部分具有缠绕在其周围的绕组而转子部分不包括任何类型的绕组或永磁体,所以SRM具有简单的结构。
由于这种结构的特点,SRM在制造和生产方面具有显著的优势,并且具有良好的启动特性和大的转矩,这类似于直流电机。另外,SRM需要的维修较少并且在单位体积转矩、效率、转换率等方面具有很好的特性,使得SRM的使用在各领域中已经逐渐增加。
如上文所述的SRM可以具有多种类型,诸如单相、两相、三相等。其中,两相SRM具有比三相SRM更简单的驱动电路,使得在诸如风扇、吹风机、压缩机等的应用中已经非常突出。
进一步地,在两相SRM的开关控制设备中,各种方案已经被提出并被使用以便控制单一方向中定子绕组的电流。在所提出的方案的一个方案中,存在使用用于驱动现有交流电机的不对称桥式转换器的开关控制设备。
该不对称桥式转换器每一相具有两个开关和二极管并且具有三种操作模式。
在此,操作模式1是如下模式:在该模式中两个开关都接通以将DC电源电压供应至绕组,从而增加电流,操作模式2是如下模式:在该模式中当电流流入绕组时,一个开关断开以使电流流过一个二极管和开关以及绕组而形成循环,从而缓慢地减小电流,并且操作模式3是如下模式:在该模式中两个开关同时断开以迅速地减小电流。
如上文所述操作的不对称桥式转换器在用于驱动SRM的转换器之间的多种控制方面是很好的且可以独立地控制每相的电流,以便两个相的电流可以相互叠加。另外,不对称桥式转换器适于高电压和大容量并且具有相对低的开关额定电压。
但是,如上文所述的两相SRM的开关控制设备,每一相需要两根导线,这使得电线变得复杂而增加了设计电路的难度。
另外,由于该两相SRM的开关控制设备包括与开关装置分离的多个独立的二极管,因此制造成本增加了且需要大的制造空间。
[专利文件]
韩国专利公开出版No.2010-0115209
发明内容
本发明已经做出努力以提供一种开关控制的设备和方法,该设备和方法能够减少两相开关磁阻电机的导线数量,而保持控制的多样性及每一相的电流控制的独立性。
进一步地,本发明已经做出努力以提供一种开关控制的设备和方法,该设备和方法通过减少与开关设备分离的独立二极管的数量能够降低成本并获得空间优势。
根据本发明的优选实施方式,提供了两相开关磁阻电机SRM的开关控制设备,该设备包括:用于整流市电的整流单元;以及有源转换器,该有源转换器包括:公共开关对,该公共开关对使得所述两相开关磁阻电机的两相绕组共同连接至该公共开关对之间的接点;通过所述两相绕组的任何一相绕组桥接至该公共开关对且相互串联连接的第一相位开关和第一电流反馈二极管;通过所述两相绕组的另一相绕组桥接至所述公共开关对且相互串联连接的第二相位开关和第二电流反馈二极管;以及多个电流反馈二极管,所述多个电流反馈二极管中的每个电流反馈二极管连接至所述开关并以操作模式1至3操作以驱动两相SRM。
该开关控制设备还可以包括微处理器,该微处理器用于感测两相SRM的位置和速度以控制有源转换器。
该公共开关对可以包括上公共开关和下公共开关,该上公共开关和下公共开关相互串联连接并且使得两相SRM的两相绕组连接至所述公共开关对之间的接点,第一相位开关和第一电流反馈二极管可以相互串联连接,使得两相SRM的两相绕组的任何一相绕组连接至第一相位开关和第一电流反馈二极管之间的接点,并且所述第一相位开关和所述第一电流反馈二极管桥接至所述公共开关对,以及第二相位开关和第二电流反馈二极管可以相互串联连接,使得所述两相SRM的两相绕组的另一相绕组连接至所述第二相位开关和所述第二电流反馈二极管之间的接点,并且所述第二相位开关和所述第二电流反馈二极管桥接至所述公共开关对。
上公共开关和第一相位开关可以接通以关于两相SRM的两相绕组的任何一相绕组以操作模式1进行操作,以及下公共开关和第二相位开关可以接通以使关于两相SRM的两相绕组的另一相绕组以操作模式1进行操作。
连接至下公共开关的电流反馈二极管和第一电流反馈二极管可以关于两相SRM的两相绕组的任何一相绕组以操作模式2进行操作,以及连接至上公共开关的电流反馈二极管和第二相位开关可以关于两相SRM的两相绕组的任何一相绕组以操作模式2进行操作。
在上公共开关接通以使关于两相SRM的两相绕组的任何一相绕组以操作模式3进行操作的状态中连接至第一相位开关的电流反馈二极管可以提供剩余电流的循环路径,以及在第二相位开关接通以关于两相SRM的两相绕组的任何一相绕组以操作模式3进行操作的状态中连接至上公共开关的电流反馈二极管可以提供剩余电流的循环路径。
微处理器可以控制有源转换器以便从操作模式1转变为操作模式3。
微处理器可以控制有源转换器以便从操作模式1转变为操作模式2以及从操作模式2转变为操作模式3。
微处理器可以控制有源转换器以便重复进行将有源转换器的操作模式从操作模式1转变为操作模式2的过程。
根据本发明的另一优选实施方式,提供了两相开关磁阻电机SRM的开关控制方法,该方法包括:(A)以微处理器控制有源转换器以对相绕组的任何一相绕组进行励磁并接着移除剩余电流,该有源转换器包括:公共开关对,该公共开关对使得所述两相SRM的两相绕组共同连接至该公共开关对之间的接点;两组相位开关和电流反馈二极管,每一组相位开关和电流反馈二极管通过相应的相绕组桥接至所述公共开关对且每一组相位开关和电流反馈二极管相互串联连接;以及多个电流反馈二极管;以及(B)以微处理器控制有源转换器以对相绕组的另一相绕组进行励磁并接着移除剩余电流。
该公共开关对可以包括上公共开关和下公共开关,所述上公共开关和下公共开关相互串联连接并且使得所述两相SRM的两相绕组连接至所述公共开关对之间的接点,所述两组相位开关和电流反馈二极管可以包括第一相位开关和第一电流反馈二极管以及第二相位开关和第二电流反馈二极管,所述第一相位开关和第一电流反馈二极管可以相互串联连接,使得所述两相SRM的两相绕组的任何一相绕组连接至所述第一相位开关和第一电流反馈二极管之间的接点,并且所述第一相位开关和第一电流反馈二极管桥接至该公共开关对,以及第二相位开关和第二电流反馈二极管可以相互串联连接,并且使得所述两相SRM的两相绕组的另一相绕组连接至所述第二相位开关和第二电流反馈二极管之间的接点,并且所述第二相位开关和第二电流反馈二极管桥接至所述公共开关对。
在步骤(A)和(B)中的有源转换器的控制中,微处理器可以控制有源转换器以从操作模式1转变为操作模式3。
在步骤(A)和(B)中的有源转换器的控制中,微处理器可以控制有源转换器以从操作模式1转变为操作模式2及从操作模式2转变为操作模式3。
微处理器可以控制有源转换器以重复进行将有源转换器的操作模式从操作模式1转变为操作模式2的过程。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述将更加清楚地理解本发明的上述及其他目的、特征和优点,其中:
图1是根据本发明的第一优选实施方式的两相开关磁阻电机的开关控制设备的结构图;
图2是图1的整流单元、电容器和有源转换器的详细结构图;
图3A至3C是示出了用于A相绕组的有源转换器的操作模式1至3的示图;
图4A至4C是示出了用于B相绕组的有源转换器的操作模式1至3的示图;
图5是描述图1的有源转换器的第一切换方案的波形图;
图6是描述图1的有源转换器的第二切换方案的波形图;
图7是描述图1的有源转换器的第三切换方案的波形图;以及
图8是根据本发明的第一优选实施方式的两相开关磁阻电机的开关控制方法的流程图。
具体实施方式
通过以下结合附图进行的详细描述将更加清楚地理解本发明的目的、特征和优点。在整个附图中,相同的参考数字被用于指示相同或相似的组件,且冗余的描述在此被省略,进一步地,在以下的描述中,术语“第一”、“第二”、“一边”、“另一边”等被用于某组件与其他组件的区分,但是不应认为这类组件的结构被这些术语所限制。进一步地,在本发明的描述中,当确定相关技术的详细描述将会使本发明的主旨模糊时,其描述将被省略。
在下文中,将参考附图详细地描述本发明的优选实施方式。
图1是根据本发明的第一优选实施方式的两相开关磁阻电机的开关控制设备的结构图。
参照图1,根据本发明的第一优选实施方式的两相开关磁阻电机的开关控制设备被配置成包括用于整流市电10以提供直流(DC)功率的整流单元20、连接至整流单元20的电容器30、连接至电容器30的有源转换器40、及感测两相SRM 50的位置和速度以控制有源转换器40的微处理器60。
整流单元20整流输入的市电10以为电容器30提供整流功率。另外,电容器30改善了整流后的电压的功率因子并因此吸收了噪声以便为有源转换器40提供功率,该功率的功率因子被改善且噪声被吸收了。
有源转换器40包括:串联连接的公共开关对,该公共开关对使得两相SRM 50的两相绕组共同连接至该公共开关对之间的接点;通过两相绕组的任何一相绕组桥接至所述公共开关对并且相互串联连接的第一电流反馈二极管和第一相位开关;通过两相绕组的另一相绕组桥接至该公共开关对并且相互串联连接的第二相位开关和第二电流反馈二极管;以及多个电流反馈二极管,多个电流反馈二极管中的每个电流反馈二极管连接至所述开关并根据微处理器60的控制以操作模式1至3进行操作以驱动两相SRM 50。
同时,微处理器60感测两相SRM 50的位置和速度并控制该公共开关对和有源转换器40的第一相位开关和第二相位开关以允许所述开关以操作模式1至3操作,从而驱动两相SRM 50。
在此,在操作模式1中,正向参考电压被应用于两相SRM 50的相应相位绕组以增大该绕组中的电流,在操作模式2中,当电流流入绕组时,允许所述电流在绕组中循环,以使该电流被缓慢地减小,以及在操作模式3中,负向参考电压被应用于相应相位绕组以迅速减小电流。
配置成上文所述的两相开关磁阻电机的开关控制设备操作如下。
首先,微处理器60控制有源转换器40以便以操作模式1至3操作从而对两相SRM 50的两相绕组的任意一相绕组进行励磁且然后完成对该相绕组进行励磁的状态。
其次,微处理器60控制有源转换器40以便以操作模式1至3操作从而对两相SRM 50的两相绕组的另一相绕组进行励磁且接着完成对该另一相绕组进行励磁的状态。
然后,微处理器60重复执行这些操作,从而驱动两相SRM 50。
在这种情况下,微处理器60可以以多种方案控制有源转换器40以便以操作模式1至3操作。
作为微处理器60控制有源转换器40的各种方案的示例,存在将有源转换器40的操作模式从操作模式1转变为操作模式3的第一切换方案、将操作模式从操作模式1转变为操作模式2和3的第二切换方案,或重复操作模式1和3的第三切换方案,即,将操作模式从操作模式1转变为操作模式3、将操作模式从操作模式3转变为操作模式1、以及再次将操作模式从操作模式1转变为操作模式3。
图2是图1的整流单元、电容器和有源转换器的详细结构图。
参照图2,图1的整流单元20由包括四个二极管D11至D14的二极管桥式整流器组成并整流输入的市电10以便为电容器30提供整流后的功率。
另外,电容器30改善了整流后的电压的功率因子并因此吸收了噪声以便为有源转换器40提供功率,该功率的功率因数被改善且噪声被吸收了。
有源转换器40包括:公共开关对SW1和SW2,该公共开关对SW1和SW2使得A相和B相绕组共同连接至公共开关对SW1和SW2之间的接点;通过A相绕组桥接至该公共开关对SW1和SW2且相互串联连接的第一相位开关SW3和第一电流反馈二极管D1;通过在B相绕组桥接至该公共开关对SW1和SW2且相互串联连接的第二相位开关SW4和第二电流反馈二极管D2;以及四个电流反馈二极管D11至D14,每个电流反馈二极管均连接各自的开关SW1至SW4并根据微处理器60的控制驱动两相SRM 50。
在此,多个开关SW1至SW4的每一个开关均可以通过金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)(或双极结型晶体管(BJT)、继电器开关等)实施。在这种情况下,多个电流反馈二极管D11至D14的每一个二极管均通过在相应的MOSFET的漏极和源极之间反向连接的体二极管实施。在此,由于MOSFET的基本特点,体二极管可以彼此分离。在此,如虚线所示D13和D14可以省略。
如图3A所示,在有源转换器40的这种配置中,当公共开关对SW1和SW2的一者SW1和第一相位开关SW3接通时,公共开关SW1和第一相位开关SW3以操作模式1操作以对A相绕组进行励磁。
另外,如图3B所示,在公共开关对SW1和SW2中形成的电流反馈二极管D11和D12的一者D12及与第一相位开关SW3串联连接的第一电流反馈二极管D1被用于将剩余电流返回至电源。
进一步地,如图3C所示,当有源转换器40的公共开关SW1和SW2的一者SW1接通时,公共开关SW1与第一反馈二极管D1一起以操作模式3进行操作以使A相绕组的剩余电流循环。
类似的,在B相的情况下,如图4A所述,当公共开关对SW1和SW2的一者SW2及第二相位开关SW4接通时,公共开关SW2和第二相位开关SW4以操作模式1操作以对B相绕组进行励磁。
另外,如图4B所示,在公共开关对SW1和SW2中形成的电流反馈二极管D11和D12的一者D11及第二电流反馈二极管D2被用于将剩余电流返回至电源。
进一步地,如图4C所示,当有源转换器40的第二相位开关SW4接通时,第二相位开关SW4与电流反馈二极管D11和D12的一者D11一起以操作模式3操作以使B相绕组的剩余电流循环,其中,电流反馈二极管D11和D12在公共开关对SW1和SW2中形成。
如上文所述,公共开关对SW1和SW2及第一相位开关SW3互相配合以形成操作模式1至3,以及公共开关对SW1和SW2及第二相位开关SW4互相配合以形成操作模式1至4,从而能够执行各种控制。
例如,开关磁阻电机的开关控制设备可以使用操作模式1和3实施第一切换方案。
更具体地说,如图5所示,公共开关SW1和SW2的上公共开关SW1及第一相位开关SW3接通以便以操作模式1操作,从而将参考电压应用至A相绕组以对A相绕组进行励磁。
然后,如图5所示,当预定时间流逝时,公共开关SW1和SW2的上公共开关SW1保持接通状态而第一相位开关SW3断开以将操作模式从操作模式1转变为操作模式3,从而使A相绕组的剩余电流通过第一电流反馈二极管D1循环。在这种情况下,随着时间的推移感应A相绕组的电流减小至0。
这种操作类似地用于B相。首先,公共开关SW1和SW2的下公共开关SW2及第二相位开关SW4接通以便以操作模式1操作,从而将参考电压应用至B相绕组以对B相绕组进行励磁。
然后,当预定时间流逝时,第二相位开关SW4保持接通状态而公共开关SW1和SW2的下公共开关SW2转变为断开状态以将操作模式从操作模式1转变为操作模式3,从而使B相绕组的剩余电流通过连接至上公共开关SW1的电流反馈二极管D11循环。在这种情况下,随着时间的推移感应B相绕组的电流减小至0。
根据上文所述的第一切换方案,参考电压和0电压应用于相绕组,以使在电流增加部分和平稳部分中很好地形成电流跟踪(current following)。
开关控制设备可以使用操作模式1至3实施第二切换方案以作为另一控制方案。
更具体地说,如图6所示,公共开关SW1和SW2的上公共开关SW1预定时间内保持接通状态,而第一相位开关SW3在预定时间内从接通状态转变为断开状态并再次从断开状态转变为接通状态,以将操作模式从操作模式1转变为操作模式3并再次从操作模式3转变为操作模式1,从而将参考电压应用至A相绕组以对A相绕组进行励磁。
然后,上公共开关SW1转变为断开状态、从断开状态转变为接通状态、并再次从接通状态转变为断开状态。在该时间段中,第一相位开关SW3被相反地操作以便实现操作模式3的状态,从而使A相绕组的剩余电流循环。
另外,第一相位开关SW3保持断开状态且上公共开关SW1从断开状态转变为接通状态并再次从接通状态转变为断开状态以便以操作模式2进行操作、以操作模式3进行操作、及再次以操作模式2进行操作,从而将A相绕组的剩余电流返回至电源。
这种操作类似地应用于B相。首先,公共开关SW1和SW2的下公共开关SW2在预定时间内保持接通状态,而第二相位开关SW4在预定时间内从接通状态转变为断开状态且再次从断开状态转变为接通状态,以将操作模式从操作模式1转变为操作模式3且再次从操作模式3转变为操作模式1,从而将参考电压应用于B相绕组以对B相绕组进行励磁。
然后,下公共开关SW2转变为断开状态、从断开状态转变为接通状态,并再次从接通状态转变为断开状态。在这个时间段中,第二相位开关SW4相反地进行操作以处于操作模式3的状态,从而使B相绕组的剩余电流循环。
另外,第二相位开关SW4保持接通状态,而上公共开关SW1从断开状态转变为接通状态且再次从接通状态转变为断开状态,以便以操作模式2进行操作、以操作模式3进行操作、并再次以操作模式2进行操作,从而将B相的剩余电流返回至电源。
根据上述第二切换方案,在电流增加部分和电流减小部分中更好地形成了电流跟踪。
开关控制设备可以使用操作模式1至3实施第二开关方案以作为另一控制方案。
更具体地说,如图7所示,公共开关SW1和SW2的上公共开关SW1接通,且第一相位开关SW3接通,以便以操作模式1进行操作,从而将参考电压应用于A相绕组以对A相绕组进行励磁。
然后,当预定时间流逝时,上公共开关SW1和第一相位开关SW3断开以便将操作模式转变为操作模式3,从而使A相绕组的剩余电流循环。
另外,当预定时间流逝时,公共开关SW1和SW2的上公共开关SW1及第一相位开关SW3接通以便以操作模式1进行操作,从而将参考电压应用于A相绕组以对A相绕组进行励磁。在这种情况下,接通时间比之前的接通时间短。
然后,当预定时间流逝时,上公共开关SW1和第一相位开关SW3断开以将操作模式转变为操作模式3,从而使A相绕组的剩余电流循环。在这种情况下,断开时间比之前的断开时间长。
另外,当预定时间流逝时,公共开关SW1和SW2的上公共开关SW1及第一相位开关SW3接通以便以操作模式1进行操作,从而将参考电压应用于A相绕组以对A相绕组进行励磁。在这种情况下,接通时间比之前的接通时间短。
然后,当预定时间流逝时,上公共开关SW1和第一相位开关SW3断开以便将操作模式转变为操作模式3,从而使A相绕组的剩余电流循环。在这种情况下,断开时间变为剩余时间。
这种操作类似地应用于B相。公共开关SW1和SW2的下公共开关SW2及第二相位开关SW4接通以便以操作模式1进行操作,从而将参考电压应用于B相绕组以对B相绕组进行励磁。
然后,当预定时间流逝时,下公共开关SW2断开而第二相位开关SW4接通,以便将操作模式转变为操作模式3,从而使B相绕组的剩余电流循环。
另外,当预定时间流逝时,公共开关SW1和SW2的下开关SW2及第二相位开关SW4接通以便以操作模式1进行操作,从而将参考电压应用于B相绕组以对B相绕组进行励磁。在这种情况下,接通时间比之前的接通时间短。
然后,当预定时间流逝时,上公共开关SW1断开及第二相位开关SW4接通以将操作模式转变为操作模式3,从而使B相绕组的剩余电流循环。在这种情况下,断开时间比之前的断开时间长。
另外,当预定时间流逝时,公共开关SW1和SW2的下公共开关SW2及第二相位开关SW4接通以便以操作模式1进行操作,从而将参考电压应用于B相绕组以对B相绕组进行励磁。在这种情况下,接通时间比之前的接通时间短。
然后,当预定时间流逝时,下公共开关SW2断开而第二相位开关SW4接通以将操作模式转变为操作模式3,从而使B相绕组的剩余电流循环。在这种情况下,断开时间变为剩余时间。
根据第三切换方案,在平稳期间可以获得具有很好性能的电流特征。
同时,根据上述本发明的优选实施方式,能够将两相开关磁阻电机的导线数量从3减少至2。因此,可以简化接线并在电路设计中具有优势。
另外,根据本发明的优选实施方式,可以通过将四个开关连接至每一相以得到很好的多样性的控制。
进一步地,根据本发明的优选实施方式,通过执行用于每一相的独立控制可以将电流相互叠加。
而且,根据本发明的优选实施方式,通过减少与开关设备分离的独立二极管的数量可以降低成本并获得空间优势。
此外,根据本发明的优选实施方式,利用本发明提供的开关设备可以共同使用现有技术提供的三相逆变器。
图8是根据本发明的第一优选实施方式的开关磁阻电机的开关控制方法的流程图。
参照图8,微处理器控制有源转换器以对两相SRM的A相绕组进行励磁(S100)。
然后,微处理器控制有源转换器以移除两相SRM的A相绕组的剩余电流(S110)。
作为微处理器控制有源转换器以执行上述操作的切换方案,具有如上文所述的第一切换方案、第二切换方案、第三切换方案等。
在此,根据第一切换方案,参考电压和0电压被应用于相绕组,以便在电流增加部分和平稳部分中很好地形成电流跟踪。
进一步地,根据第二切换方案,在电流增加时期和电流降低部分中更好地形成电流跟踪。
接下来,根据第三切换方案,在平稳时期期间可以获得具有很好性能的电流特性。
用户从优势方面考虑在上述方案中选择了适于应用的方案并使用微处理器以相应的方案操作有源转换器。
其后,微处理器控制有源转换器以对两相SRM的B相绕组进行励磁(S120)。
然后,微处理器控制有源转换器以移除两相SRM的B相绕组的剩余电流(S130)。
作为微处理器控制有源转换器以便执行上述操作的切换方案,具有参照A相绕组描述的第一切换方案、第二切换方案、第三切换方案等。
如上文所述,根据本发明的优选实施方式,即使在两相开关磁阻电机的导线的数量从3减少至2的情况中,四个开关被连接至每一相,从而得到很好的多样性的控制。
另外,根据本发明的优选实施方式,通过执行每一相的独立控制可以将电流相互叠加。
进一步地,根据本发明的优选实施方式,通过减少与开关设备分离的独立二极管的数量可以降低成本并获得空间优势。
另外,根据本发明的优选实施方式,在多个开关的每一者通过MOSFET实施的情况下,多个电流反馈二极管的每一者可以通过在相应MOSFET的漏极和源极之间反向连接的体二极管来实施,如此不需要分别分离的二极管。
因此,可以降低成本并具有设计中诸如空间利用方面的优势。
此外,根据本发明的优选实施方式,利用本发明提供的开关设备可以共同使用现有技术提供的三相逆变器。
尽管为了说明的目的已经公开了本发明的实施方式,应当理解本发明不限于此,且本领域的技术人员应当理解不违背本发明的范围和思想的各种修改、添加和替换都是可以的。
因此,任何及所有修改、变形或等同布置应该认为在本发明的范围内,并且本发明的详细范围将由所附权利要求书公开。

Claims (14)

1.一种两相开关磁阻电机的开关控制设备,该开关控制设备包括:
用于整流市电的整流单元;以及
有源转换器,该有源转换器包括:公共开关对,该公共开关对使得所述两相开关磁阻电机的两相绕组共同连接至该公共开关对之间的接点;通过所述两相绕组的任何一相绕组桥接至所述公共开关对并且相互串联连接的第一相位开关和第一电流反馈二极管;通过所述两相绕组的另一相绕组桥接至所述公共开关对并且相互串联连接的第二相位开关和第二电流反馈二极管;以及多个电流反馈二极管,所述多个电流反馈二极管中的每个电流反馈二极管连接至所述开关并以操作模式1至3操作,以将所述整流单元提供的功率供应至所述两相开关磁阻电机,从而驱动所述两相开关磁阻电机。
2.根据权利要求1所述的开关控制设备,该开关控制设备进一步包括微处理器,该微处理器用于感测所述两相开关磁阻电机的位置和速度以控制所述有源转换器。
3.根据权利要求1所述的开关控制设备,其中所述公共开关对包括上公共开关和下公共开关,所述上公共开关和所述下公共开关相互串联连接并且使得所述两相开关磁阻电机的所述两相绕组连接至所述公共开关对之间的所述接点,
所述第一相位开关和所述第一电流反馈二极管相互串联连接,使得所述两相开关磁阻电机的所述两相绕组的任何一相绕组连接至所述第一相位开关和所述第一电流反馈二极管之间的接点,并且所述第一相位开关和所述第一电流反馈二极管桥接至所述公共开关对,以及
所述第二相位开关和所述第二电流反馈二极管相互串联连接,使得所述两相开关磁阻电机的所述两相绕组的另一相绕组连接至所述第二相位开关和所述第二电流反馈二极管之间的接点,并且所述第二相位开关和所述第二电流反馈二极管桥接至所述公共开关对。
4.根据权利要求3所述的开关控制设备,其中所述上公共开关和所述第一相位开关被接通以关于所述两相开关磁阻电机的所述两相绕组的任何一相绕组以所述操作模式1进行操作,以及
所述下公共开关和所述第二相位开关被接通以关于所述两相开关磁阻电机的所述两相绕组的另一相绕组以所述操作模式1进行操作。
5.根据权利要求3所述的开关控制设备,其中连接至所述下公共开关的所述电流反馈二极管和所述第一电流反馈二极管关于所述两相开关磁阻电机的所述两相绕组的任何一相绕组以所述操作模式2进行操作,以及
连接至所述上公共开关的所述电流反馈二极管和所述第二相位开关被接通以关于所述两相开关磁阻电机的所述两相绕组的任何一相绕组以所述操作模式2进行操作。
6.根据权利要求3所述的开关控制设备,其中在所述上公共开关被接通以关于所述两相开关磁阻电机的所述两相绕组的任何一相绕组以所述操作模式3进行操作的情况下,连接至所述第一相位开关的所述电流反馈二极管提供剩余电流的循环路径,以及
在所述第二相位开关被接通以关于所述两相开关磁阻电机的所述两相绕组的任何一相绕组以所述操作模式3进行操作的情况下,连接至所述上公共开关的所述电流反馈二极管提供所述剩余电流的循环路径。
7.根据权利要求1所述的开关控制设备,其中所述微处理器控制所述有源转换器以便从所述操作模式1转变为所述操作模式3。
8.根据权利要求1所述的开关控制设备,其中所述微处理器控制所述有源转换器以便从所述操作模式1转变为所述操作模式2以及从所述操作模式2转变为所述操作模式3。
9.根据权利要求1所述的开关控制设备,其中所述微处理器控制所述有源转换器以重复进行将所述有源转换器的操作模式从所述操作模式1转变为所述操作模式2的过程。
10.一种两相开关磁阻电机的开关控制方法,该开关控制方法包括:
(A)以微处理器控制有源转换器以对两相绕组的任何一相绕组进行励磁并接着移除剩余电流,所述有源转换器包括:公共开关对,该公共开关对使得所述两相开关磁阻电机的两相绕组共同连接至该公共开关对之间的接点;两组相位开关和电流反馈二极管,每一组相位开关和电流反馈二极管通过相应的相绕组桥接至所述公共开关对且每一组相位开关和电流反馈二极管相互串联连接;以及多个电流反馈二极管;以及
(B)以微处理器控制所述有源转换器以对所述两相绕组的另一相绕组进行励磁并接着移除剩余电流。
11.根据权利要求10所述的开关控制方法,其中所述公共开关对包括上公共开关和下公共开关,所述上公共开关和所述下公共开关相互串联连接并且使得所述两相开关磁阻电机的所述两相绕组连接至所述公共开关对之间的所述接点,
所述两组相位开关和电流反馈二极管包括第一相位开关和第一电流反馈二极管以及第二相位开关和第二电流反馈二极管,
所述第一相位开关和所述第一电流反馈二极管相互串联连接,使得所述两相开关磁阻电机的所述两相绕组的任何一相绕组连接至所述第一相位开关和所述第一电流反馈二极管之间的接点,并且所述第一相位开关和所述第一电流反馈二极管桥接至所述公共开关对,以及
所述第二相位开关和所述第二电流反馈二极管相互串联连接,并且使得所述两相开关磁阻电机的所述两相绕组的另一相绕组连接至所述第二相位开关和所述第二电流反馈二极管之间的接点,并且所述第二相位开关和所述第二电流反馈二极管桥接至所述公共开关对。
12.根据权利要求10所述的开关控制方法,其中在步骤(A)和(B)中的所述有源转换器的控制中,所述微处理器控制所述有源转换器以从操作模式1转变为操作模式3。
13.根据权利要求11所述的开关控制方法,其中在步骤(A)和(B)中的所述有源转换器的控制中,所述微处理器控制所述有源转换器以从操作模式1转变为操作模式2以及从所述操作模式2转变为操作模式3。
14.根据权利要求11所述的开关控制方法,其中所述微处理器控制所述有源转换器以重复进行将所述有源转换器的操作模式从操作模式1转变为操作模式2的过程。
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