CN1972111A

CN1972111A - 电机驱动设备

Info

Publication number: CN1972111A
Application number: CNA2006101463059A
Authority: CN
Inventors: 桑田胜治
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-11-11
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2026-11-09
Also published as: CN100421348C; US20070108924A1; US7518323B2; JP2007135338A; JP4735201B2

Abstract

公开一种电机驱动设备，包括：第一驱动电路，用于驱动第一电动机，和根据从电子控制单元输出的脉冲信号的占空比的增加来提高第一电机的转速。该电机驱动设备还包括第二驱动电路，用于驱动第二电动机，和根据脉冲信号的占空比的增加来提高第二电机的转速。第二驱动电路对来自电子控制单元的脉冲信号进行平滑，以产生直流电压。另外，第二驱动电路通过向第二电动机施加直流电压来向第二电动机提供电能。

Description

电机驱动设备

技术领域

本发明涉及一种驱动多个电动机的电机驱动设备

背景技术

已经提出的车辆空调系统具有多个电吹风机(例如，两个吹风机)和驱动每个吹风机的电机驱动设备。例如，图3示出了电机驱动设备的电路的常规配置。

电机驱动设备10包括反相器电路20，30，振荡电路31，和场效应晶体管32，33。反相器电路20根据脉冲信号P0驱动用于吹风机的三相无刷电机MO1，所述脉冲信号P0是从电子控制单元40(ECU)输出的。

更具体地讲，三相无刷电机MO1的定子具有电枢绕组A、B、C，电枢绕组A、B、C向转子提供旋转磁场。当脉冲信号P0的占空比增加时，反相器电路20通过向电枢绕组A、B、C施加更高的电压来提高三相无刷电机MO1(即，转子)的转速。参考图3，占空比被表示为：TH/TH+TL。

反相器电路30驱动根据从ECU 40输出的脉冲信号P0来驱动用于吹风机的单相无刷电机MO2。更具体地讲，反相器电路30向场效应晶体管32输出脉冲信号P1，向场效应晶体管33输出脉冲信号P2。

脉冲信号P1，P2具有相同的频率f1，如图4A和4B所示，两个信号之间具有180°的相移。反相器电路30根据脉冲信号P0的占空比的增加来增加每个脉冲信号P1，P2的对应占空比。另外，作为无刷电机MO1，MO2而采用的电动机因为所需提供的空气量不同而彼此不同。

振荡电路31输出具有恒定频率f2(例如，20KHz)的脉冲信号P3。如图4C所示，频率f2大于频率f1。脉冲信号P3输出到每个场效应晶体管32，33的对应栅极端。

因此，如图4D所示，场效应晶体管32根据从振荡电路31输出的脉冲信号P3和来自反相器电路30的脉冲信号P1，在周期H1期间以频率f2导通和截止。

如图4E所示，场效应晶体管33根据从振荡电路31输出的脉冲信号P3和来自反相器电路30的脉冲信号P2，在周期H2期间以频率f2导通和截止。

单相无刷电机MO2连接到场效应晶体管32，33和直流电源Vcc。单相无刷电机MO2的定子具有向转子提供旋转磁场的电枢绕组A，B。

伴随着场效应晶体管32的切换，来自直流电源Vcc的电流通过电枢绕组A。来自直流电源Vcc的电流在场效应晶体管33切换后通过电枢绕组B。

如上所述，由于脉冲信号P1，P2之间存在180°的相移，场效应晶体管32与场效应晶体管33轮流切换。因此，从直流电源Vcc对电枢绕组A和电枢绕组B轮流励磁。

随着从电子控制单元40输出的脉冲信号P0的占空比的增加，振荡电路31也增加脉冲信号P3的占空比。此外，如上所述，反相器电路30根据脉冲信号P0的占空比的增加来增加每个脉冲信号P1，P2的对应占空比。结果是，随着脉冲信号P0的占空比增加，从直流电源Vcc流过电枢绕组A，B的平均电流也增加。因此，单相无刷电机MO2的转速与脉冲信号P0的占空比成比例地增加。因此，能够借助来自电子控制单元40的脉冲信号P0的占空比来控制无刷电机MO1，MO2的转速，以使无刷电机MO1，MO2被一起驱动。

然而，诸如上述电机驱动设备10之类的常规系统具有某些问题。例如，在控制单相无刷电机MO2的转速的过程中采用以恒定频率f2振荡的振荡电路31。振荡电路31的振荡产生不希望的辐射，这些辐射会对诸如音频设备(例如，无线电)，视频设备(例如，电视)等之类的其它设备造成不利影响。

发明内容

公开了一种电机驱动设备，包括第一驱动电路，用于驱动第一电动机，并根据从电子控制单元输出的脉冲信号的占空比的增加来增加第一电动机的转速。该电机驱动设备还包括第二驱动电路，用于驱动第二电动机，并根据脉冲信号的占空比的增加来增加第二电动机的转速。所述第二驱动电路平滑来自电子控制单元的脉冲信号，以产生直流电压。另外，第二驱动电路通过向第二电动机施加直流电压而向第二电动机提供电能。

附图说明

从下面的说明书，所附权利要求，以及附图可以理解本发明的其他特征和优点，在附图中：

图1是表示电机驱动设备的实施例的示意电路图；

图2A和2B是说明图1的电机驱动设备的反相器的操作的示意图；

图3是表示现有技术的电机驱动设备示意电路图；和

图4A-4E是说明图3的电机驱动设备的反相器的操作的示意图。

具体实施方式

参考图1，说明电机驱动设备10A。在一个实施例中，电机驱动设备10A用于车载空调器中的吹风机。然而，可以理解，电机驱动设备10A也可以用于任何其它适合的目的。在图1中，相同的参考标记被赋予与图3中的那些部件对应的部件。

电机驱动设备10A包括反相器电路20A，30A，平滑电路35，和放大器电路36。在一个实施例中，本实施例的反相器电路20是广泛熟知的(例如，与图3所示的反相器电路20基本相同)。

平滑电路35包括平滑电容器等，并平滑从电子控制单元40输出的脉冲信号P0。放大器电路36对从平滑电路35输出的电压进行放大，并将放大的电压施加到单相无刷电机MO2。反相器电路30A根据来自放大器电路36的输出电压来驱动无刷电机MO2。

接下来，描述本实施例的电机驱动设备10A的操作。

电子控制单元40向反相器电路20输出脉冲信号P0。因此，反相器电路20根据脉冲信号P0的占空比来驱动三相无刷电机MO1。更具体地讲，反相器电路20通过按照占空比的增加而增加施加到三相无刷电机MO1的电枢绕组A，B，C的电压来提高三相无刷电机MO1的转速。

从电子控制单元40输出的脉冲信号P0还被发送到平滑电路35，由平滑电路35对脉冲信号P0进行平滑。放大器电路36将经平滑的脉冲信号P0放大成直流电压XV，并施加到单相无刷电机MO2的电枢绕组A，B。就是说，由放大器电路36将电能提供给单相无刷电机MO2的电枢绕组A，B。

同时，如图2A所示，反相器电路30A以基本恒定的周期T1接通和断开电枢绕组A与地之间的连接。反相器电路30A还如图2B所示以基本恒定的周期T1接通和断开电枢绕组B与地之间的连接。

如图2A和2B所示，接通电枢绕组A与地之间的连接的周期和断开电枢绕组B与地之间的连接的周期是重叠的。此外，断开电枢绕组A与地之间的连接的周期和接通电枢绕组B与地之间的连接的周期是重叠的。

因此，从放大器电路36轮流对电枢绕组A和电枢绕组B进行励磁。为此，由电枢绕组A，B产生旋转磁场，从而使转子旋转。就是说，转动单相无刷电机MO2。

此外，根据来自电子控制单元40的脉冲信号P0的占空比的增加，来自平滑电路35的输出电压等级升高，并最终使来自放大器电路36的输出电压等级升高。因此，随着脉冲信号P0的占空比增加，流过电枢绕组A，B的电流增强，从而提高了单相无刷电机MO2的转速。

根据如上所述的本实施例，虽然电机驱动设备10A在控制单相无刷电机MO2的转速的过程中采用反相器电路30A，平滑电路35，和放大器电路36，但不采用诸如图3中所示的振荡电路之类的振荡电路31。因此，能够减少不希望的辐射的产生。

另外，在平滑电路35和单相无刷电机MO2之间不采用放大器电路36的情况下，如果来自平滑电路35的输出电压低于用于借助单相无刷电机MO2驱动吹风机所需的预定输入电压，单相无刷电机MO2则不能正常地驱动吹风机。然而，根据本实施例，放大器电路36连接在平滑电路35和单相无刷电机MO2之间。因此，放大器电路36能够将来自平滑电路35的输出电压放大到预定输入电压，以使单相无刷电机MO2能够正常地驱动吹风机。

在上面的实施例中，已经描述了采用单相无刷电机MO2作为第二电动机。然而，第二电机不限于单相无刷电机MO2，也可以采用DC电机，三相无刷电机等。此外，第一电机不限于三相无刷电机MO1，也可以采用DC电机，单相无刷电机等作为第一电机。

此外，不仅可以通过控制施加到三相无刷电机MO1的电枢绕组A，B，C的电压来控制三相无刷电机MO1的转速，而且可以通过控制施加到电枢绕组A，B，C的电压的占空比，频率等来控制三相无刷电机MO1的转速。

在上面的实施例中，电机驱动设备应用于车载空调机。然而，电机驱动设备不仅可以应用于车载空调机，而且可以应用于除车载空调机之外的各种设备。

另外，在上面的实施例中，从电子控制单元40输出的脉冲信号P0的占空比被表示为：TH/(TH+TL)。然而，也可以用其它方式表示占空比，例如：TL/(TH+TL)。

已经以图示的方式描述了本发明，可以理解，已经使用的术语是为了说明其特性，而不是对其进行限制。根据上面的讲授，可以对本发明做出许多变化和改进。因此，本发明可以在所附权利要求的范围内实施，而不限于具体描述的范围。

Claims

1.一种电机驱动设备，包括：

第一驱动电路，用于驱动第一电动机，和根据从电子控制单元输出的脉冲信号的占空比的增加来提高所述第一电动机的转速；和

第二驱动电路，用于驱动第二电动机，和根据脉冲信号的占空比的增加来提高所述第二电动机的转速，其中：

所述第二驱动电路对来自所述电子控制单元的所述脉冲信号进行平滑，以产生直流电压；和

所述第二驱动电路通过向所述第二电动机施加所述直流电压来向所述第二电动机提供电能。

2.根据权利要求1所述的电机驱动设备，其中所述第二驱动电路进一步包括：

平滑电路，用于平滑所述脉冲信号；和

放大器电路，用于放大来自所述平滑电路的输出电压，以便将放大的输出电压施加到所述第二电动机，作为所述直流电压。

3.根据权利要求1所述的电机驱动设备，其中：

所述第二电动机还包括向转子提供旋转磁场的第一电枢绕组和第二电枢绕组；

所述第二驱动电路向所述第一和第二电枢绕组中的每一个施加所述直流电压；和

所述第二驱动电路还包括励磁控制部分，用于通过使所述第一和第二电枢绕组轮流励磁来产生来自所述第一和第二电枢绕组的旋转磁场。