CN103633899A - 用于两相srm的开关装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于两相SRM的开关装置及其控制方法。该用于两相SRM的开关装置包括:整流器,该整流器对市电进行整流;零电压开关转换器,该零电压开关转换器包括上和下开关对以及二极管对,该上和下开关对以串联方式垂直地连接至两相绕组中的每一相绕组,该二极管对交叉连接至两相绕组来以针对两相绕组中的每一相绕组的操作模式1至3进行操作并且将从整流器供应的市电提供给两相SRM以便操作两相SRM。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年8月22日提交的韩国专利申请No.10-2012-0091683、发明名称为“Switching Apparatus For Two-Phase SRMAnd Control Method Thereof”的权益,该申请的全部内容通过引用合并到本申请中。
技术领域
本发明涉及一种用于两相开关磁阻电动机的开关装置及其控制方法。
背景技术
开关磁阻电动机(在下文中被称为SRM)是与开关控制装置相耦合的电动机并包括具有凸极型结构的定子和转子。
尤其是,仅定子部分缠绕了绕组并且转子部分没有任何类型的绕组或永磁体,因此电动机的结构被简化。
由于该结构的特性,其在制造和生产方面有着显著的优势。开关磁阻电动机具有良好的特性,例如类似于DC电动机的良好的开启性能和转矩、维护少、每单元体积的转矩、效率、转换器的额定值等。因此,开关磁阻电动机广泛地应用到各种应用。
开关磁阻电动机具有多种类型,例如单相、两相、三相等等。尤其是,由于两相SRM具有比三相SRM更简单的驱动电路,所以两相SRM在如风扇、鼓风机、压缩机等应用中引起了显著的兴趣。
进一步地,用于两相SRM的开关装置使用了各种以单方向控制定子绕组电流的方法。存在着使用非对称桥式转换器的开关装置,以用于使用已用的类型来驱动现有的AC电动机。
非对称桥式转换器具有两个开关和二极管并且具有三级操作模式。
在这里,操作模式1的模式为,导通两个开关来将DC电源电压施加到绕组并增大电流;操作模式2的模式为,当电流在绕组中流动时关断其中一个开关来将电流循环并缓慢地减少电流;以及操作模式3的模式为,同时关断两个开关来快速地减少电流。
以上述方式操作的非对称桥式转换器在用于驱动SRM的转换器之中具有最多样化的控制并独立地控制每相的电流以强制两个相位的电流叠加。进一步地,非对称桥式转换器适用于高压和大容量并且具有相对低的开关额定电压。
然而,当开关装置在100,000RPM或更高的高速旋转区中被驱动时,用于配置开关装置的逆变器电路或者转换器电路的开关损失增加,并且因此效率会被降低。
[现有技术文献]
[专利文献]
(专利文献1)韩国专利申请公开号No.2007-0104142
发明内容
本发明致力于提供使用零电压导通开关技术的两相SRM的开关装置及其控制方法。
根据本发明的优选实施方式,提供了一种用于两相SRM的开关装置,包括:整流器,该整流器对市电(commercial power)进行整流;以及零电压开关转换器,该零电压开关转换器包括上和下开关对以及二极管对,该上和下开关对以串联方式垂直地连接至两相绕组中的每一相绕组,该二极管对交叉连接到两相绕组以便以针对两相绕组中的每一相绕组的操作模式1至3进行操作并且将从整流器供应的市电提供给两相SRM以便操作两相SRM。
用于两相SRM的开关装置还可以包括:微处理器,该微处理器感测两相SRM的位置和速度来控制零电压开关转换器,以便操作两相SRM。
所述上和下开关对可以包括:第一上开关,该第一上开关以串联的方式连接至两相绕组中的任意一相绕组的上部;第一下开关,该第一下开关以串联的方式连接至两相绕组中的任意一相绕组的下部;第二上开关,该第二上开关以串联的方式连接至两相绕组中的另一相绕组的上部;以及第二下开关,该第二下开关以串联的方式连接至两相绕组中的另一相绕组的下部,并且二极管对可以包括:第一二极管,该第一二极管具有连接至两相绕组中的任意一相绕组与第一下开关之间的触点的正极以及连接至两相绕组中的另一相绕组与第二上开关之间的触点的负极;以及第二二极管,该第二二极管具有连接至两相绕组中的另一相绕组与第二下开关之间的触点的正极以及连接至两相绕组中的另一相绕组与第一上开关之间的触点的负极。
零电压开关转换器可以根据编码器波形来控制第一下开关和第二上开关,以控制超前角。
零电压开关转换器可以控制第一上开关和第二下开关来控制导通角(conducting angle)。
第一上开关和第一下开关可以被导通以便以针对两相SRM的两相绕组中的任意一相绕组的操作模式1进行操作;以及第二上开关和第二下开关可以被导通以便以针对两相SRM的两相绕组中的另一相绕组的操作模式1进行操作。
第一上开关可以被关断并且第一下开关可以被导通并且之后,第二下开关可以被导通以便以针对两相SRM的两相绕组中的任意一相绕组的操作模式2进行操作;以及第二上开关可以被关断并且第二下开关可以被导通以及之后,第一下开关可以被导通以便以针对两相SRM的两相绕组中的任意一相绕组的操作模式2进行操作。
第二上开关的内部二极管可以在第二下开关被导通的状态下提供电流的流通通道以便以针对两相SRM的两相绕组中的任意一相绕组的操作模式3进行操作,以及第一上开关的内部二极管可以在第一下开关被导通的状态下提供电流的流通通道以便以针对两相SRM的两相绕组中的任意一相绕组的操作模式3进行操作。
微处理器可以控制零电压开关转换器以便两相绕组中的任意一相绕组的操作模式被顺序地从操作模式1改变至操作模式2和操作模式3并且两相绕组中的另一相绕组的操作模式被顺序地从操作模式1改变至操作模式2和操作模式3。
当微处理器控制零电压开关转换器以便从针对两相绕组中的任意一相绕组的操作模式3被改变至针对两相绕组中的另一相绕组的操作模式1时,针对两相绕组中的任意一相绕组的操作模式3和针对两相绕组中的另一相绕组的操作模式1可以彼此重叠预定的时间。
根据本发明的另一优选实施方式,提供了一种用于两相SRM的开关控制方法,该方法包括:(A)使用微处理器控制零电压开关转换器以及之后移除剩余电流,该零电压开关转换器包括上和下开关对以及二极管对,该上和下开关对以串联方式垂直地连接至两相绕组中的每一相绕组,该二极管对交叉连接到两相绕组来以针对两相绕组中的每一相绕组的操作模式1至3进行操作以对两相绕组中的任意一相绕组进行励磁;以及(B)使用微处理器控制零电压开关转换器来对两相绕组中的另一相绕组励磁,以及之后移除剩余电流。
上和下开关对可以包括:第一上开关,该第一上开关以串联的方式连接至两相绕组中的任意一相绕组的上部;第一下开关,该第一下开关以串联的方式连接至两相绕组中的任意一相绕组的下部;第二上开关,该第二上开关以串联的方式连接至两相绕组中的另一相绕组的上部;以及第二下开关,该第二下开关以串联的方式连接至两相绕组中的另一相绕组的下部,并且二极管对可以包括:第一二极管,该第一二极管具有连接至两相绕组中的任意一相绕组与第一下开关之间的触点的正极以及连接至两相绕组中的另一相绕组与第二上开关之间的触点的负极;以及第二二极管,该第二二极管具有连接至两相绕组中的另一相绕组与第二下开关之间的触点的正极以及连接至两相绕组中的另一相绕组与第一上开关之间的触点的负极。
在步骤(A)中,零电压开关转换器可以被控制以便顺序地从针对两相绕组中的任意一相绕组的操作模式1改变到操作模式2和操作模式3,以及在步骤(B)中,零电压开关转换器可以被控制以便顺序地从针对两相绕组中的另一相绕组的操作模式1改变到操作模式2和操作模式3。
当微处理器控制零电压开关转换器以便被从针对两相绕组中的任意一相绕组的操作模式3改变至针对两相绕组中的另一相绕组的操作模式1时,针对两相绕组中的任意一相绕组的操作模式3和针对两相绕组中的另一相绕组的操作模式1可以彼此重叠预定的时间。
在步骤(A),第一上开关和第一下开关可以被导通以便以针对两相SRM的两相绕组中的任意一相绕组的操作模式1进行操作;以及在步骤(B),第二上开关和第二下开关可以被导通以便以针对两相SRM的两相绕组中的另一相绕组的操作模式1进行操作。
在步骤(A)中,第一上开关可以被关断并且第一下开关可以被导通并且之后,第二下开关可以被导通以便以针对两相SRM的两相绕组中的任意一相绕组的操作模式2进行操作;以及在步骤(B)中,第二上开关可以被关断并且第二下开关可以被导通以及之后,第一下开关可以被导通以便以针对两相SRM的两相绕组中的任意一相绕组的操作模式2进行操作。
在步骤(A)中,第二上开关的内部二极管可以在第二下开关被导通的状态下提供电流的流通通道以便以针对两相SRM的两相绕组中的任意一相绕组的操作模式3进行操作,以及在步骤(B)中,第一上开关的内部二极管可以在第一下开关被导通的状态下提供电流的流通通道以便以针对两相SRM的两相绕组中的任意一相绕组的操作模式3进行操作。
附图说明
本发明的上述和其它目的、特征和优势可以从下述结合附图的详细描述中得到更清楚地理解,其中:
图1是根据本发明第一优选实施方式的用于两相开关磁阻电动机的开关装置的配置图;
图2是图1的零电压开关转换器的详细配置图;
图3是用于描述图2中的零电压开关转换器的对应开关的操作周期的波形图;
图4A至4F是用于描述在操作模式中的电流环路的示例图;
图5是图2中的零电压开关转换器的对应元件的电流和电压波形图;
图6是根据本发明第一优选实施方式的用于两相开关磁阻电动机的开关控制方法的流程图;
图7是图6中的S200的详细过程图;以及
图8是图6中S400的详细过程图。
具体实施方式
本发明的目的、特征和优势可以从下述结合附图的优选实施方式的详细描述中得到更清楚地理解。在附图中,相同或相似的组件用相同的参考符号来表示,并且对它们的多余描述将省略。进一步地,在下述说明书中,术语“第一”、“第二”、“一侧”、“另一侧”等用于将某一组件与其它组件区分,但是这些组件的配置不应被解释为受到这些术语的限制。进一步地,在本发明的说明书中,当确定对现有技术的详细描述会使本发明的主题不清楚时,对它们的描述将被省略。
下文中,本发明的优选实施方式将参考附图被详细描述。
图1是根据本发明第一优选实施方式的用于两相开关磁阻电动机的开关装置的配置图。
参考图1,根据本发明第一优选实施方式的用于两相开关磁阻电动机的开关控制装置被配置为包括用于对市电10进行整流并提供DC功率的整流器20、连接到整流器20的电容器30、连接到电容器30的零点开关转换器40以及感测两相SRM50的位置和速度来控制零点开关转换器40的微处理器60。
整流器20对输入的市电10进行整流并向电容器30提供整流后的功率。进一步地,电容器30改善了整流后的电压的功率因数并吸收其噪声以便向零电压开关转换器40提供功率。
零电压开关转换器40包括以串联方式垂直地连接至两相SRM50的两相绕组中的每一相绕组的上和下开关对以及交叉连接到两相绕组以根据所述微处理器60的控制来以操作模式1至3进行操作从而驱动所述两相SRM50的二极管对。
同时,微处理器60感测所述两相SRM50的位置和速度以控制开关转换器40的上和下开关对,以便使开关以操作模式1至3来操作,从而驱动两相SRM50。
在这里,操作模式1向两相SRM50的相应相绕组施加正DC电压来增加在绕组中流动的电流,操作模式2在电流在所述绕组中流动时循环电流到所述绕组中以缓慢地减少电流,以及所述操作模式3向相应的相绕组施加负DC电压来快速地减少电流。
如上配置的用于两相开关磁阻电动机的开关装置按如下所述来操作。
首先,所述微处理器60控制零电压开关转换器40以操作模式1至3来操作,以对两相SRM50的两相绕组中的任意一相绕组进行励磁,以及之后结束励磁状态。
接下来,微处理器60控制零电压开关转换器40以操作模式1至3来操作,以对所述两相SRM50的两相绕组中的另一相绕组进行励磁,以及之后结束励磁状态。
接下来,所述微处理器60重复执行该操作以对两相SRM50进行操作。
在这种情况下,微处理器60控制零点电压开关转换器40以操作模式1至3来操作,但是可以控制各种类型的零点电压开关转换器40。
图2是图1的零电压开关转换器的详细配置图。
参照图2,图1中的零点电压开关转换器包括串联地连接至A相绕组的上部的第一上开关S1、串联地连接至A相绕组的下部的第一下开关S2、串联地连接至B相绕组的上部的第二上开关S3以及串联地连接至B相绕组的下部的第二下开关S4。
此外,零点电压开关转换器40包括第一二极管D1以及第二二极管D2,其中第一二极管D1的正极连接至A相绕组与第一下开关S2之间的触点并且第一二极管D1的负极连接至B相绕组与第二上开关S3之间的触点,第二二极管D2的正极连接至B相绕组与第二下开关S4之间的触点并且第二二极管D2的负极连接至A相绕组与第一上开关S1之间的触点。
在零电压开关转换器40中,第一上开关S1和第二下开关S4彼此间具有相位差并且在每个半周期处被导通。
进一步地,如图3所示,第一下开关S2和第二上开关S3彼此间具有相位差并且在每个半周期处被导通。
根据如图3中所示的编码器波形,零电压开关转换器40可以通过控制第一下开关和S2和第二上开关S3来控制超前角以及通过控制第一上开关S1和第二下开关S4来控制导通角。
零电压开关转换器40的操作将在下面被描述。
首先,导通第一上开关S1和第一下开关S2。如图4A所示,形成由第一上开关S1、A相绕组以及第一下开关S2所配置成的电流环路(A相操作模式1)。
这样,如图5所示,在预定时间逝去时,在第一上开关S1和第一下开关S2被导通之后,第一上开关S1和第一下开关S2进入普通操作周期T1至T2来根据施加的电压来使电流Isa在第一上开关S1内流动,如此,在第一上开关S1内流动的电流Isa随着时间缓慢地减少。在这种情况下,通过导通第一上开关S1,使得第一上开关S1的电压Vsa变为0。
进一步地,如图5所示,在预定时间逝去时,在第一上开关S1和第一下开关S2被导通之后,第一上开关S1和第一下开关S2进入普通操作周期来根据施加的DC电压来使电流Isb在第一下开关S2内流动,如此,在第一下开关S2内流动的电流Isb随着时间缓慢地减少。在这种情况下,通过导通第一下开关S2,使得第一下开关S2的电压Vsb变为0。
进一步地,,在第一上开关S1和第一下开关S2内流动的电流与在普通操作周期T1至T2中流动的电流相同。
接下来,在(图5中的周期T2至T3)之后,第一上开关S1被关断但第一下开关S2被维持导通状态。接下来,如图4B所示,由A相绕组、第一下开关S2、第二下开关S4以及第二二极管D2所配置成的电流环路被形成(A相操作模式2)。
在这种情况下,由于第一上开关S1被关断,电流不在第一上开关S1内流动并且第一上开关S1上的Vsa接近于所施加的DC电压。
此外,第一下开关S2维持导通状态,从而由于该导通状态而使电流被缓慢地减少并且其电压也没有被波动为0电压。
然而,在这种情况下,当第一上开关S1被关断并且电压被施加在第一上开关上时,在A相绕组中流动的电流通过第二下开关S4的内部二极管和第二二极管D2流通。
因此,如图5所示,在第一下开关S2上的电压维持0电压的情况下,流通至A相绕组的电流Isd在第二下开关S4的内部二极管中流动。
接下来,如图4B中所示,在由A相绕组、第一下开关S2、第二下开关S4以及第二二极管D2配置成的电流环路中流动的电流被缓慢地减少。
在这种情况下,如图5所示,在第二二极管D2内流动的电流Idb与在第一下开关S2内流动的电流相等。
接下来,在这种状态下,第一下开关S2继续维持导通状态并且第二下开关S4被导通(图5中的时间周期T3至T4)。
此外,第一下开关S2维持导通状态,以便由于该导通状态而使电流被缓慢地减少并且其电压也没有被波动为0电压。
在这种情况下,第二下开关S4被导通,如图4C所示,在A相绕组内流动的电流直接地通过第二下开关S4流动而不是像之前的状态一样通过第二下开关S4的内部二极管流动,通过第二二极管D2而在A相绕组内流动的电流仍然流通(维持A相操作模式2状态)。
因此,如图5所示,在第二下开关S4上的电压Vsd维持0电压的情况系,流通至A相绕组的电流在第二下开关S4内流动。
在这种情况下,在由A相绕组、第一下开关S2、第二下开关S4以及第二二极管D2配置成的电流环路中流动的电流被缓慢地减少。
进一步地,第二下开关S4可以通过在0电压或更小电压的状态下导通该开关来将开关损耗最小化。
进一步地,当第二下开关S4在0电压或更小电压的状态下被导通时,电流斜率由速度电动势根据下面的方程1逐渐地减少。
[方程1]
接下来,在第二下开关S4被维持不变的状态下,第一下开关S2被关断(见图5中的时间周期T4至T5)。
进一步地,由于第一下开关S2被关断,如图4D所示,由第二上开关S3的内部二极管、第一二极管D1、A相绕组、第二二极管以及第二下开关S4所配置的电流环路被形成。
此外,由于第一下开关S2被关断,如图5所示,由于被关断,在第一下开关S2内没有电流流动并且电压接近于输入电压。
在这种情况下,如图5所示,A相绕组的流通电流仍然在第二下开关S4内流动并且A相绕组的流通电流Isc在第二上开关S3的内部二极管内流动。
进一步地,根据通过内部二极管流动的流通电流,第二上开关上的电压Vsc被变为0电压状态。
在这种情况下,如图5所示,流经第一二极管D1的电流Ida等于流经第二二极管D2的电流。
之后(见图5中的时间周期T5至T6),在第二下开关S4被导通的状态下第二上开关S3被导通。
进一步地,如图4E所示,由第二上开关S3、B相绕组以及第二下开关S4配置的电流环路和由第二上开关S3、第一二极管D1、A相绕组、第二二极管以及第二下开关配置的电流环路彼此重叠。
进一步地,电流以B相绕组中流动的电流和A相绕组中流动的电流之差流动在第二上开关S3和第二下开关S4内(A相操作模式3和B相操作模式1的重叠)。
在这种情况下,根据流通在内部二极管内的电流,第二上开关S3上的电压被变为0电压状态,以致于第一上开关在零电压状态下被导通,从而将开关的损耗最小化。
之后(见图5中的时间周期T6至T7),当第二上开关S3和第二下开关S4继续维持导通状态,A相绕组内流动的电流被缓慢地减少,并且因此,只有流动在第二上开关S3和第二下开关S4的电流环路维持不变(B相操作模式1)。
接下来,在第二下开关S4维持导通状态的状态下,第二上开关S3被关断(B相操作模式2)。或者,在第二下开关S4在预定的时间流逝后被导通的状态下导通第一下开关S2(B相操作模式3)并且在第二下开关S4维持导通状态的情况下导通第一上开关S1来重复维持(B相操作模式3和A相操作模式1的重叠)的过程(A相操作模式1),从而驱动电动机。
根据如上所述的本发明的优选实施方式,零电压开关可以被实施来降低需要高速旋转的电动机中的开关损耗。
此外,根据本发明的优选实施方式,相比于现有技术的用于SRM的开关装置,可以通过减少二极管的数量来降低成本和尺寸。
此外,根据本发明的优选实施方式,相比于现有技术的用于SRM的开关装置,转矩波动可以被减少。
图6是根据本发明第一优选实施方式的用于开关磁阻电动机的开关控制方法的流程图。
参照图6,微处理器控制零电压开关转换器来以操作模式1操作两相SRM的A相绕组(S100)。
为了更详细地进行描述,如图4A所示,第一上开关S1和第一下开关S2被导通来形成由第一上开关S1、A相绕组以及第一下开关S2配置成的电流环路。
接下来,微处理器控制零电压开关转换器以便以针对A相绕组的操作模式2来进行操作,从而驱动电动机(S200)。
为了更详细地进行描述,如图7所示,第一上开关S1被关断并且第一下开关S2维持导通状态(S210)。在这种情况下,由A相绕组、第一下开关S2、第二下开关S4以及第二二极管D2所配置成的电流环路被形成。
这样,当第一上开关S1被关断并且电压施加到第一上开关上时,在A相绕组内流动的电流通过第二下开关S4的内部二极管和第二二极管D2流通。
因此,流向A相绕组的电流在第一下开关S2上的电压维持0电压的状态下在第二下开关S4的内部二极管内流动。
接下来,在这种状态下,第一下开关S2继续维持导通状态并且第二下开关S4被导通(S220)。
此外,第一下开关S2维持导通状态,以便由于该导通状态而使电流被缓慢地减少并且其电压也没有被波动为0电压。
在这种情况下,由于第二下开关S4被导通,在A相绕组内流动的电流直接通过第二下开关S4流动而不是如之前状态那样通过第二下开关S4的内部二极管流动,通过第二二极管D2而在A相绕组内流动的电流仍然流通。
因此,在第一下开关S2上的电压维持0电压的情况下流通至A相绕组的电流在第二下开关S4内流动。
进一步地,在由A相绕组、第一下开关S2、第二下开关S4以及第二二极管D2配置成的电流环路中流动的电流被缓慢地减少。
在这种情况下,第二下开关S4实施零电压开关导通,以便电流斜率根据速度电动势逐渐地减少。
接下来,微处理器控制零电压开关转换器来以针对A相绕组的操作模式3进行操作(S300)。
为了更详细地进行描述,在第二下开关S4维持不变的情况下第一下开关S2被关断。
进一步地,由于第一下开关S2被关断,由第二上开关S3的内部二极管、第一二极管D1、A相绕组、第二二极管D2以及第二下开关S4配置的电流环路被形成。
此外,由于第一下开关S2被关断,所以通过被关断而使电流不在第一下开关S2内流动并且电压接近于输入电压。
在这种情况下,A相绕组的流通电流仍然在第二下开关S4内流动并且A相绕组的流通电流在第一上开关S1的内部二极管内流动。
进一步地,根据通过内部二极管的流通电流的流动,在第一上开关上的电压变为0电压状态。
接下来,在微处理器控制零电压开关转换器以便以针对A相绕组的操作模式3进行操作的状态下,微处理器以操作模式1操作B相绕组。
为了更详细地进行描述,如图8所示,在第二下开关S4维持导通状态的情况下,第二上开关S3被导通(S410)。
此外,电流以B相绕组内的流动的电流和A相绕组内流动的电流之差流动在第二上开关S3和第二下开关S4内。进一步地,当在A相绕组内流动的电流被缓慢地减少时,因此在第二上开关S3和第二下开关S4内流动的电流接近在B相绕组内流动的电流。
在这种情况下,根据通过内部二极管的流通电流的流动,在第一上开关上的电压变为0电压状态并且因此,第一上开关实施零电压开关导通(针对A相绕组的操作模式3和针对B相绕组的操作模式1之间的重叠)。
因此,当第二上开关和第二下开关连续维持导通状态(S420)时,A相电流被减少至0并且因此不流动并且总输入电压被转移至B相来缓慢地增加B相内流动的电流并且当电流达到预定值时,速度电动势大于输入电压并且因此,电流被缓慢地减少(B相操作模式1)。
接下来,在第二下开关S4被导通以便以操作模式2被驱动的状态下,微处理器控制零电压开关转换器导通第一下开关S2(S500)。接下来,在第二下开关S4维持导通状态以便以操作模式3被驱动的状态下,第一上开关S1被导通(S600)。
此外,微处理器确定电动机是否停止(S700),如果确定该电动机没有停止,则执行S100。在这种情况下,在针对B相绕组的操作模式3被维持的状态下,针对A相绕组的操作模式1被执行。
根据本发明的优选实施方式,通过实施零电压导通来减少需要高速旋转的电动机中的开关损耗是可行的。
此外,根据本发明的优选实施方式,相比于现有技术中的用于SRM的开关装置,通过减少二极管的数量来节省成本是可行的。
此外,根据本发明的优选实施方式,相比于现有技术中的用于SRM的开关装置,通过减少二极管的数量来降低尺寸是可行的。
此外,根据本发明的优选实施方式,相比于现有技术中的用于SRM的开关装置,通过减少输入电流的波纹来降低配置电感器和电容器的EMI滤波器的尺寸是可行的。
虽然出于说明本发明的目的已经描述了本发明的实施方式,但可以理解的是本发明不限于此,并且本领域技术人员可以理解的是,在不偏离本发明的范围和思想的情况下,各种修改、添加和替换是可能的。
因此,任何和所有修改、变化和等同排布都应该被认为是位于本发明的范围内,并且本发明的详细范围将由所附权利要求书公开。
Claims (17)
1.一种用于两相SRM的开关装置,该开关装置包括:
整流器,该整流器对市电进行整流;以及
零电压开关转换器,该零电压开关转换器包括上和下开关对以及二极管对,该上和下开关对以串联方式垂直地连接至两相绕组中的每一相绕组,该二极管对交叉连接至所述两相绕组来以针对所述两相绕组中的每一相绕组的操作模式1至3进行操作并且将从所述整流器供应的市电提供给所述两相SRM以便操作所述两相SRM。
2.根据权利要求1所述的开关装置,该开关装置还包括:
微处理器,该微处理器感测所述两相SRM的位置和速度来控制所述零电压开关转换器以便操作所述两相SRM。
3.根据权利要求1所述的开关装置,其中所述上和下开关对包括:
第一上开关,该第一上开关以串联的方式连接至所述两相绕组中的任意一相绕组的上部;
第一下开关,该第一下开关以串联的方式连接至所述两相绕组中的任意一相绕组的下部;
第二上开关,该第二上开关以串联的方式连接至所述两相绕组中的另一相绕组的上部;以及
第二下开关,该第二下开关以串联的方式连接至所述两相绕组中的另一相绕组的下部,以及
所述二极管对包括:
第一二极管,该第一二极管具有连接至所述两相绕组中的任意一相绕组与所述第一下开关之间的触点的正极以及连接至所述两相绕组中的另一相绕组与所述第二上开关之间的触点的负极;以及
第二二极管,该第二二极管具有连接至所述两相绕组中的另一相绕组与所述第二下开关之间的触点的正极以及连接至所述两相绕组中的另一相绕组与所述第一上开关之间的触点的负极。
4.根据权利要求3所述的开关装置,其中所述零电压开关转换器根据编码器波形来控制所述第一下开关和所述第二上开关,来控制超前角。
5.根据权利要求3所述的开关装置,其中所述零电压开关转换器控制所述第一上开关和所述第二下开关,来控制导通角。
6.根据权利要求3所述的开关装置,其中所述第一上开关和所述第一下开关被导通以便以针对所述两相SRM的所述两相绕组中的任意一相绕组的操作模式1进行操作;以及
所述第二上开关和所述第二下开关被导通来以针对所述两相SRM的所述两相绕组中的另一相绕组的操作模式1进行操作。
7.根据权利要求3所述的开关装置,其中所述第一上开关被关断并且所述第一下开关被导通,并且之后所述第二下开关被导通以便以针对所述两相SRM的所述两相绕组中的任意一相绕组的操作模式2进行操作;以及
所述第二上开关被关断并且所述第二下开关被导通,以及之后所述第一下开关被导通以便以针对所述两相SRM的所述两相绕组中的任意一相绕组的操作模式2进行操作。
8.根据权利要求3所述的开关装置,其中所述第二上开关的内部二极管在所述第二下开关被导通的状态下提供电流的流通通道以便以针对所述两相SRM的所述两相绕组中的任意一相绕组的操作模式3进行操作,以及
所述第一上开关的内部二极管在所述第一下开关被导通的状态下提供电流的流通通道以便以针对所述两相SRM的所述两相绕组中的任意一相绕组的操作模式3进行操作。
9.根据权利要求1所述的开关装置,其中所述微处理器控制所述零电压开关转换器以便所述两相绕组中的任意一相绕组被顺序地从所述操作模式1改变至所述操作模式2和所述操作模式3并且所述两相绕组中的另一相绕组被顺序地从所述操作模式1改变至所述操作模式2和所述操作模式3。
10.根据权利要求9所述的开关装置,其中当所述微处理器控制所述零电压开关转换器以便从针对所述两相绕组中的任意一相绕组的所述操作模式3被改变至针对所述两相绕组中的另一相绕组的所述操作模式1时,针对所述两相绕组中的任意一相绕组的所述操作模式3和针对所述两相绕组中的另一相绕组的所述操作模式1彼此重叠预定的时间。
11.一种用于两相SRM的开关控制方法,该开关控制方法包括:
(A)使用微处理器控制零电压开关转换器以及之后移除剩余电流,该零电压开关转换器包括上和下开关对以及二极管对,该上和下开关对以串联方式垂直地连接至两相绕组中的每一相绕组,该二极管对交叉连接至所述两相绕组来以针对所述两相绕组中的每一相绕组的操作模式1至3进行操作以对所述两相绕组中的任意一相绕组励磁;以及
(B)使用所述微处理器控制所述零电压开关转换器来对所述两相绕组中的另一相绕组励磁,以及之后移除剩余电流。
12.根据权利要求11所述的开关控制方法,其中所述上和下开关对包括:
第一上开关,该第一上开关以串联的方式连接至所述两相绕组中的任意一相绕组的上部;
第一下开关,该第一下开关以串联的方式连接至所述两相绕组中的任意一相绕组的下部;
第二上开关,该第二上开关以串联的方式连接至所述两相绕组中的另一相绕组的上部;以及
第二下开关,该第二下开关以串联的方式连接至所述两相绕组中的另一相绕组的下部,以及
所述二极管对包括:
第一二极管,该第一二极管具有连接至所述两相绕组中的任意一相绕组与所述第一下开关之间的触点的正极以及连接至所述两相绕组中的另一相绕组与所述第二上开关之间的触点的负极;以及
第二二极管,该第二二极管具有连接至所述两相绕组中的另一相绕组与所述第二下开关之间的触点的正极以及连接至所述两相绕组中的另一相绕组与所述第一上开关之间的触点的负极。
13.根据权利要求12所述的开关控制方法,其中在步骤(A)中,所述零电压开关转换器被控制以便所述两相绕组中的任意一相绕组被顺序地从所述操作模式1改变到所述操作模式2以及所述操作模式3,以及
在步骤(B)中,所述零电压开关转换器被控制以便所述两相绕组中的另一相绕组被顺序地从所述操作模式1改变到所述操作模式2以及所述操作模式3。
14.根据权利要求13所述的开关控制方法,其中当所述微处理器控制所述零电压开关转换器以便从针对所述两相绕组中的任意一相绕组的所述操作模式3被改变至针对所述两相绕组中的另一相绕组的所述操作模式1时,针对所述两相绕组中的任意一相绕组的所述操作模式3和针对所述两相绕组中的另一相绕组的所述操作模式1彼此重叠预定的时间。
15.根据权利要求13所述的开关控制方法,其中在步骤(A),所述第一上开关和所述第一下开关被导通以便以针对所述两相SRM的所述两相绕组中的任意一相绕组的所述操作模式1进行操作;以及
在步骤(B),所述第二上开关和所述第二下开关被导通以便以针对所述两相SRM的所述两相绕组中的另一相绕组的所述操作模式1进行操作。
16.根据权利要求13所述的开关控制方法,其中在步骤(A)中,所述第一上开关被关断并且所述第一下开关被导通,并且之后所述第二下开关被导通以便以针对所述两相SRM的所述两相绕组中的任意一相绕组的所述操作模式2进行操作;以及
在步骤(B)中,所述第二上开关被关断并且所述第二下开关被导通,以及之后所述第一下开关被导通以便以针对所述两相SRM的所述两相绕组中的任意一相绕组的所述操作模式2进行操作。
17.根据权利要求13所述的开关控制方法,其中在步骤(A)中,所述第二上开关的内部二极管在所述第二下开关被导通的状态下提供电流的流通通道以便以针对所述两相SRM的所述两相绕组中的任意一相绕组的所述操作模式3进行操作,以及
在步骤(B)中,所述第一上开关的内部二极管在所述第一下开关被导通的状态下提供电流的流通通道以便以针对所述两相SRM的所述两相绕组中的任意一相绕组的所述操作模式3进行操作。
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PB01 | Publication | ||
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140312 |