CN203722450U - 一种六相开关磁阻电机系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种六相开关磁阻电机系统，包括：六相绕组电机；角位移传感器，所述角位移传感器与所述六相绕组电机连接；功率电路，所述功率电路与所述六相绕组电机连接；控制电路，能够接受外部操作信号和角位移传感器信号，和输出电机绕组通电工作信号；并配置成：所述控制电路通过功率电路改变电机绕组的通电，进而控制六相绕组电机的转速和转向。本实用新型所公开的六相开关磁阻电机系统，能够改善电机转矩脉动和噪声的性能，并具备简单经济的结构。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关磁阻电机领域，尤其是一种六相开关磁阻电机系统。
背景技术
近年来，开关磁阻电机系统技术在国内外得到越来越广泛的应用。开关磁阻电机系统主要由开关磁阻电机和开关磁阻控制器构成，开关磁阻电机包括电机本体和角位移传感器，开关磁阻控制器包括功率电路和控制电路。常用的电机本体有4/2极二相、6/4极三相、12/8极三相、8/6极四相、10/8极五相等。由于不同相数的电机系统具备不同的技术特点。电机本体相数越少系统的组成结构就越简单，但是，其电机转矩脉动和噪声较大，从而，大大影响用户的使用。
因此，需要发明一种新型的六相开关磁阻电机系统。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种新型六相开关磁阻电机系统，从而能够解决现有的开关磁阻电机系统在运转过程中转矩脉动和噪声较大的问题。
本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
通过一种六相开关磁阻电机系统，包括：六相绕组电机；角位移传感器，所述角位移传感器与所述六相绕组电机连接；功率电路，所述功率电路与所述六相绕组电机连接；控制电路，能够接受外部操作信号和角位移传感器信号，和输出电机绕组通电工作信号；并配置成：所述控制电路通过功率电路改变电机绕组的通电，进而控制六相绕组电机的转速和转向。
所述六相绕组电机的转子为双凸极电机，所述六相绕组电机的极数为12/10或12/10的整倍数。
所述六相绕组电机的定子极上有一个线圈，每相距六个极的线圈相互连接成一相绕组，通电时形成的磁极为同极性，共有六相绕组。
所述六相绕组的每相绕组有一个头端和一个尾端，六相绕组的头端或尾端相互连接，构成六相绕组出线端和一个公共点。
所述功率电路采用交流供电时，包括整流电路和逆变电路；
所述功率电路采用直流供电时，仅包括逆变电路。
所述逆变电路包括六相桥臂电路，每一相桥臂电路均包含有一个功率开关元件和一个续流二极管。
所述六相桥臂电路中有三个桥臂电路为正输出桥臂电路，即功率开关元件与直流电源正极相连，二极管与直流电源负极相连；另外三个桥臂电路为负输出桥臂电路，即功率开关元件与直流电源负极相连，二极管与直流电源正极相连；
所述功率开关元件和续流二极管的连接点为桥臂电路的输出端。
所述六相绕组出线端与正输出桥臂和负输出桥臂电路的输出端间隔连接。
所述控制电路包括输入模块和输出模块，所述输入模块，能够接受外部操作信号和角位移传感器信号；所述输出模块能够向所述功率电路输出电机绕组通电工作信号。
借由上述技术方案，本实用新型提出的一种六相开关磁阻电机系统至少具有下列优点：
本实用新型所公开的六相开关磁阻电机系统，能够改善电机转矩脉动和噪声的性能，并具备简单经济的结构。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本实用新型六相开关磁阻电机系统的结构示意图；
图2是本实用新型12/10极六相电机的结构示意图；
图3是本实用新型六相绕组连接示意图；
图4是本实用新型六相功率电路示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种六相开关磁阻电机系统的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
如图1至图4所示的一种六相开关磁阻电机系统，包括：六相绕组电机1；角位移传感器2，所述角位移传感器2与所述六相绕组电机1连接；功率电路3，所述功率电路3与所述六相绕组电机1连接；控制电路4，能够接受外部操作信号5和角位移传感器2信号，和输出电机绕组通电工作信号；并配置成：所述控制电路4通过功率电路3改变电机绕组的通电，进而控制六相绕组电机1的转速和转向。
所述外部操作信号5可为来自人工、自控电路或装置、计算机的开关量、模拟量、数字量信号。所述外部操作信号5用以向所述控制电路4发出六相绕组电机1起停、转动方向、六相绕组电机1输出转速或转矩的指令。
具体地，所述角位移传感器2安装在所述六相绕组电机1上，用于检测所述六相绕组电机1的角速度、角位置和转动方向。
所述六相绕组电机1的转速和转向是通过控制电路4进行控制的，所述角位移传感器2能够采集所述六相绕组电机1的转动信号，控制电路4通过采集角位移传感器2信号和外部操作信号5，并根据所述角位移传感器2信号和外部操作信号5对所述六相绕组电机1进行控制，具体控制方法为通过所述功率电路3改变电机绕组的通电来进行控制。其中，所述功率电路3的供电是通过供电电源6进行提供的，所述供电电源6可以是交流电也可以是直流电。
本实用新型所公开的六相开关磁阻电机系统，能够改善电机转矩脉动和噪声的性能，并具备简单经济的结构。
优选地，所述六相绕组电机1的定子7和转子8为双凸极电机，所述定子7和转子8的凸极数为12/10（如图2所示）。12个定子极上各有一个线圈9，其中圆周相对的2个线圈9相互连接成一相绕组，共形成六相绕组。每相绕组有一个头端和一个尾端，用A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2、E1、E2、F1、F2表示。每相2个线圈9的连接方式有串联或并联（图中为串联），并且在绕组中通直流电时所形成的2个磁极为同极性（图中如电流从A1流向A2，则定子极a和a’均为S极）。六相绕组的头端或尾端相互连接，构成六相绕组出线端和1个公共点，如图3所示（图示为尾端相互连接）。
可选择地，所述六相绕组电机1的定子7和转子8还可以为12和10的整倍数个凸极，每个定子极上各有一个线圈9，其中每相距6个极的线圈9相互连接成一相绕组，同样形成六相绕组，其头端和尾端用A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2、E1、E2、F1、F2表示。每相线圈9的连接方式除了串联或并联外还可采用混联，例如定子7和转子8为24和20个凸极，每相4个线圈9，采用每2个线圈9相互并联后再串联。同样，在绕组中通直流电时所形成的所有磁极为同极性。
优选地，所述六相绕组电机1的定子极7上有一个线圈9，每相距六个极的线圈9相互连接成一相绕组，通电时形成的磁极为同极性，共有六相绕组。
优选地，所述六相绕组的每相绕组有一个头端和一个尾端，六相绕组的头端或尾端相互连接，构成六相绕组出线端和一个公共点。
优选地，所述功率电路3采用交流供电时，包括整流电路10和逆变电路11，所述整流电路10的作用是将交流供电转换为直流电源，所述逆变电路11的作用是给电机绕组通电。
优选地，所述功率电路3采用直流供电时，仅包括逆变电路11。当功率电路3采用直流供电时，不需要整流电路10，仅包括逆变电路11，逆变电路11应具有与电机绕组相同的相数。
优选地，所述逆变电路11包括六相桥臂电路，每一相桥臂电路均包含有一个功率开关元件12和一个续流二极管13。
优选地，所述六相桥臂电路中有三个桥臂电路为正输出桥臂电路，即功率开关元件12与直流电源正极相连，二极管与直流电源负极相连；另外三个桥臂电路为负输出桥臂电路，即功率开关元件12与直流电源负极相连，二极管与直流电源正极相连；
优选地，所述功率开关元件12和续流二极管13的连接点为桥臂电路的输出端。
优选地，所述控制电路4包括输入模块和输出模块，所述输入模块，能够接受外部操作信号5和角位移传感器2信号；所述输出模块能够向所述功率电路3输出电机绕组通电工作信号
逆变电路11包括六相桥臂电路（图4），每一相桥臂电路均包含有一个功率开关元件12和一个续流二极管13。其中3个桥臂电路为正输出桥臂电路，即功率开关元件12与直流电源正极相连，二极管与直流电源负极相连；另外3个桥臂电路为负输出桥臂电路，即功率开关元件12与直流电源负极相连，二极管与直流电源正极相连；其中功率开关元件12和续流二极管13的连接点为桥臂电路的输出端。
六相绕组出线端与桥臂电路输出端相连接，其连接方式为将图3所示六相绕组出线端与图4所示桥臂电路的输出端间对应标号进行连接，即绕组出线端与正输出桥臂和负输出桥臂电路的输出端间隔连接。
定子7和转子8分别为12和10个凸极，每相2个线圈9相串联，六相绕组的尾端相互连接，绕组出线端为A1、B1、C1、D1、E1、F1。功率电路3采用交流供电，包括整流电路10和逆变电路11，其中逆变电路11的输出端与对应的绕组输出线端相连接。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种六相开关磁阻电机系统，其特征在于，包括：
六相绕组电机；
角位移传感器，所述角位移传感器与所述六相绕组电机连接；
功率电路，所述功率电路与所述六相绕组电机连接；
控制电路，能够接受外部操作信号和角位移传感器信号，和输出电机绕组通电工作信号；
并配置成：所述控制电路通过功率电路改变电机绕组的通电，进而控制六相绕组电机的转速和转向。
2.根据权利要求1所述的六相开关磁阻电机系统，其特征在于，
所述六相绕组电机的定子和转子为双凸极电机，所述六相绕组电机的极数为12/10或12/10的整倍数。
3.根据权利要求1所述的六相开关磁阻电机系统，其特征在于，
所述六相绕组电机的每个定子极上有一个线圈，每相距六个极的线圈相互连接成一相绕组，通电时形成的磁极为同极性，共有六相绕组。
4.根据权利要求3所述的六相开关磁阻电机系统，其特征在于，
所述六相绕组的每相绕组有一个头端和一个尾端，六相绕组的头端或尾端相互连接，构成六相绕组出线端和一个公共点。
5.根据权利要求1所述的六相开关磁阻电机系统，其特征在于，
所述功率电路采用交流供电时，包括整流电路和逆变电路；
所述功率电路采用直流供电时，仅包括逆变电路。
6.根据权利要求5所述的六相开关磁阻电机系统，其特征在于，
所述逆变电路包括六相桥臂电路，每一相桥臂电路均包含有一个功率开关元件和一个续流二极管。
7.根据权利要求6所述的六相开关磁阻电机系统，其特征在于，
所述六相桥臂电路中有三个桥臂电路为正输出桥臂电路，即功率开关元件与直流电源正极相连，二极管与直流电源负极相连；
另外三个桥臂电路为负输出桥臂电路，即功率开关元件与直流电源负极相连，二极管与直流电源正极相连。
8.根据权利要求7所述的六相开关磁阻电机系统，其特征在于，
所述功率开关元件和续流二极管的连接点为桥臂电路的输出端。
9.根据权利要求8所述的六相开关磁阻电机系统，其特征在于，
所述六相绕组出线端与正输出桥臂和负输出桥臂电路的输出端间隔连接。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的六相开关磁阻电机系统，其特征在于，
所述控制电路包括输入模块和输出模块，
所述输入模块，能够接受外部操作信号和角位移传感器信号；
所述输出模块能够向所述功率电路输出电机绕组通电工作信号。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109742876A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-05-10 | 欣盛尚驰科技股份有限公司 | 一种六相开关磁阻电机驱动系统 |
| WO2022113550A1 (ja) * | 2020-11-26 | 2022-06-02 | 国立大学法人大阪大学 | 駆動回路、モータシステム、及びスイッチトリラクタンスモータ |
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2014
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| WO2022113550A1 (ja) * | 2020-11-26 | 2022-06-02 | 国立大学法人大阪大学 | 駆動回路、モータシステム、及びスイッチトリラクタンスモータ |
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| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: NIDEC (BEIJING) DRIVE SYSTEM TECHNIQUE CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: BEIJING CHINA TEX MECHANICAL + ELECTRICAL ENGINEERING LTD. Effective date: 20150724 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
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