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全磁极逐相驱动无刷电机驱动器电路

阅读:178发布:2023-03-25

专利汇可以提供全磁极逐相驱动无刷电机驱动器电路专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型提供全磁极逐相驱动无刷 电机 和 驱动器 电路 ,解决了传统的无刷电机往往要驱动至少二相绕组而使驱动效率受限的弊端,本实用新型的全磁极逐相驱动无刷电机和驱动器电路,包括电机和驱动电路,其特征在于:无刷电机 定子 线圈的绕制方式是同一相绕组的线圈是在单个电枢齿的相邻二个 齿槽 间绕制和驱动电路在每次驱动时只给一相绕组通电驱动,使 转子 每次转动单个电枢齿 位置 ,然后给下一相绕组通电驱动,以逐相通电逐齿转动方式去驱动转子旋转,提高了 电能 的驱动效率。在每次驱动时对 磁性 转子的全部南极和北极都同时进行驱动并由此而使得转子的转矩和功率增加,采用不同的调速方法使之具有转速大范围保持大转距的特点并实现了高的电能驱动效率。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利,下面是全磁极逐相驱动无刷电机驱动器电路专利的具体信息内容。

1.全磁极逐相驱动无刷电机驱动器电路,包括电机和驱动电路,其特征在于:无刷电机定子线圈的绕制方式是同一相绕组的线圈是在单个电枢齿的相邻二个齿槽间绕制和驱动电路在每次驱动时只给一相绕组通电驱动,使转子每次转动单个电枢齿位置,然后给下一相绕组通电驱动,以逐相通电逐齿转动方式去驱动转子旋转。
2.根据权利要求1所述的全磁极逐相驱动无刷电机和驱动器电路,其特征在于:无刷电机的定子同一相绕组的相邻两个线圈绕向相反,各相绕组的起始端和终止端都引出于电机外分别相接于各自的驱动器上的功率驱动器件上,相数大于等于2。
3.根据权利要求1所述的全磁极逐相驱动无刷电机和驱动器电路,其特征在于:无刷电机的永磁转子的磁极数量与相数和定子电枢槽数的关系是:定子电枢槽数等于永磁转子南北磁极之和的数量乘相数,相数大于等于2。
4.根据权利要求1所述的全磁极逐相驱动无刷电机和驱动器电路,其特征在于:无刷电机定子每一相绕组使用二个位置传感器信号
5.根据权利要求1或权利要求2所述的全磁极逐相驱动无刷电机和驱动器电路,其特征在于:无刷电机定子同一相绕组的相邻二个驱动周期,其驱动电流方向经接于绕组的起始端和终止端的功率驱动器进行交换,同一相绕组相邻二个驱动周期的驱动电流方向相反。
6.根据权利要求1或权利要求2或权利要求3或权利要求4所述的全磁极逐相驱动无刷电机和驱动器电路,其特征在于:无刷电机转子可以是在绕有线圈的外定子内部的圆柱形永磁体转子,也可以是在绕有线圈的内定子外面的环状永磁体转子。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的全磁极逐相驱动无刷电机和驱动器电路,其特征在于:各相绕组功率驱动器件由二组串联的复合全控型电压驱动式功率半导体器件组成的左臂和另外二组串联的复合全控型电压驱动式功率半导体器件组成的右臂所构成的桥式功率驱动器组成,各相绕组的起始端和终止端都接于各自的桥式功率驱动器左臂和右臂的中点上,每组桥式功率驱动器的左臂和右臂的上下部控制端都分别由4个不同的信号控制,功率驱动器件亦可以采用大功率MOS场效应管。
8.根据权利要求1所述的全磁极逐相驱动无刷电机和驱动器电路,其特征在于:驱动器电路中各相位置传感器信号和同一相的相序驱动脉冲信号相与后去驱动功率驱动器件的上臂。
9.根据权利要求1所述的全磁极逐相驱动无刷电机和驱动器电路,其特征在于:驱动器电路中各相位置传感器信号和同一相的相序驱动脉冲信号相与后再和直流高电平或者频率为100赫兹到100千赫兹的脉冲宽度调制信号再进行相与去驱动功率驱动器件的下臂。
10.根据权利要求1或权利要求2所述的全磁极逐相驱动无刷电机和驱动器电路,其特征在于:无刷电机转动时其驱动器电路在每一时刻只有一组功率驱动器件的上臂和经该绕组线圈后的另一组功率驱动器件的下臂导通工作并驱动直流无刷电机中的一相绕组。

说明书全文

全磁极逐相驱动无刷电机驱动器电路

[0001] 本发明公开了全磁极逐相驱动无刷电机和驱动器电路,包括无刷电机和无刷电机驱动器电路。

技术领域

[0002] 本发明涉及无刷电机和无刷电机驱动器电路技术领域。背景技术:
[0003] 无刷电机由电机主体和驱动电路组成,是一种典型的机电一体化产品。
[0004] 在新能源电动汽车中广泛采用无刷电机,它的效率直接影响电动汽车的单次充电后的巡航里程,如何提高无刷电机的效率成为极为关键的因素。高效的电能驱动才能带来高效的能量转换从而带来更长的续航里程和节约能源。在传统的无刷电机中,几乎都是延用三相交流电机的星型接法和三接法。其每次通电都至少流过二相线圈,由于各相线圈安装的物理位置的不同,当一相线圈驱动为最好效率时,另一相线圈必定处于非最佳效率。相关的理论研究和实际应用已经指出,就是效率较三角接法为高的并广泛采用的星型接法,因同时驱动二相线圈,其二相通电线圈输出的的矢量和是1.732倍,而不是二倍。这就使无刷电机的效率受到限制。并且在无刷电机正转和反转时,因传感器位置不可变,使其效率是不同的。而采用传统的逐相驱动,往往只驱动了转子的其中一半磁极,使得功率和转矩都下降。
[0005] 由上述二方面可以看到,为提高新能源电动汽车巡航里程就必须对无刷电机绕组进行精确的驱动,才能提高驱动效率以实现最佳的动力输出,从而提高新能源电动汽车的巡航里程,并且提高无刷电机的转矩和电机的轻量化也是极为关键的技术和国家对无刷电机要求。

发明内容

[0006] 本发明提供全磁极逐相驱动无刷电机和驱动器电路,在这无刷电机内,在吸引驱动模式时是将位置传感器位于驱动线圈的前方,位置传感器给出信号后由驱动器给该位置传感器后面的这相线圈通电产生与位置传感器下的转子磁极相异的磁极从而吸引转子转向该相线圈位置,由此再到下一相线圈位置,从而驱动转子旋转;在排斥驱动模式时是将位置传感器位于驱动线圈的后方,位置传感器给出信号后由驱动器给该位置传感器前面的这相线圈通电产生与位置传感器下的转子磁极相同的磁极从而推斥转子转离该相线圈位置,由此驱动转子旋转,同理再转到下一相线圈位置。在每次驱动时只驱动一相线圈以求得最好效率驱动转子。由于每次的驱动使转子只转动一个齿槽位,具有转距脉动小。由于转子用多磁极对,驱动电路对全部南极和北极都同时产生作用力,使其具有转速大范围转矩大的特点,并且在正反转时切换不同的位置传感器,使正反转都有相同的性能。
[0007] 在本发明的无刷电机中,因定子上同一相绕组的相邻二个线圈绕向相反,驱动电流流经相绕组时该相绕组的相邻二个线圈的电枢齿分别产生南极和北极,对转子的南极和北极都同时进行驱动,同时在本发明的驱动器电路中,在同一绕组的下一个驱动周期时对驱动电流方向进行了换向,使得同一绕组同一电枢齿的相邻二个驱动周期分别产生南极和北极,对转子的南极和北极仍然都同时进行驱动,增大了转矩,每一个驱动时刻只驱动其中一相绕组,故命名为全磁极逐相驱动直流无刷电机和驱动器电路。并且其PWM脉宽调制可调节使其一直处于高占空比状态,转速的调节由另外的驱动脉冲的频率提供,而不是通常的PWM脉宽调速, PWM脉宽调制脉冲在各个速度上都保持较高的占空比,从而使其具有高效率和转速大范围保持高转距的特点,并可以在速度保持基本不变而转矩可以减小的情况下减小脉宽而进一步节约电能。
[0008] 本发明的无刷电机绕组的转子在内转子结构时是在绕有线圈的外定子内的径向充有永磁性的圆柱体磁性材料圆柱,该圆柱也可据制造工艺采用在圆柱形导磁体上镶嵌永磁体的方式构成,该圆柱体磁性材料可以是实心的也可以是空心的;在外转子结构时是在绕有线圈的内定子外的径向充有永磁性的圆环状磁性材料圆环,也可据制造工艺采用在圆环形物体上固定永磁体等方式构成。
[0009] 定子线圈绕制和位置传感器以及转子结构示意图见附图1,图2,图3和图 4(内转子结构)和附图5(外转子结构,绕组线圈绕制方法和内转子结构相同,同一相绕组在单个电枢齿的相邻二个齿槽间绕制和相邻二个线圈绕制方向相反,为清晰起见此处省去未画)。
[0010] 本发明的无刷电机转子驱动方式是对定子线圈逐相顺序通电,在每一个时刻只有一相线圈通电,驱动转子转动一个齿位,在给下一相线圈通电,驱动转子又转动一个齿位,如此往复,但同一相绕组相邻二个驱动周期的驱动电流方向相反,从而构成转子的旋转,并且每次驱动都驱动转子上的全部南极和北极。
[0011] 本发明的无刷电机的驱动电路由可调控制转速的脉冲振荡器,相序产生器, PWM脉宽调制器,占空比调节器,用于比较传感器信号和相序信号的与,和带动各相绕组线圈的桥式功率驱动器(一般是大功率MOS管或者IGBT复合全控型电压驱动式功率半导体器件模)构成。

附图说明

[0012] 图1是本发明的无刷电机结构示意图(以内转子三相8磁极,24槽为例),①是定子电枢,②是内转子,1到24是定子的电枢齿,H1,H2,H3,H4,H5,H6是位置传感器, U+和U-分别是U相绕组的起始端,V+和V-分别是V相绕组的起始端,W+和W-分别是 W相绕组的起始端。
[0013] 图2,图3,图4是本发明的无刷电机三相绕组的分别结构示意图(以内转子三相8 磁极,24槽为例),①是绕制线圈的外定子,②是永磁体内转子,1到24是电枢齿。US1, US2,US3,US4是U相线圈某一时刻通电时在这个电枢齿产生的南极,UN1,UN2,UN3, UN4是U相线圈该时刻通电时在这个电枢齿产生的北极;同样,VS1,VS2,VS3,VS4 是V相线圈某一时刻通电时在这个电枢齿产生的南极,VN1,VN2,VN3,VN4是V相线圈该时刻通电时在这个电枢齿产生的北极;和WS1,WS2,WS3,WS4是W相线圈某一时刻通电时在这个电枢齿产生的南极,WN1,WN2,WN3,WN4是W相线圈该时刻通电时在这个电枢齿产生的北极;
[0014] 图5是本发明的无刷电机结构示意图(以外转子三相4磁极,12槽为例),②是永磁体外转子,①是绕制线圈的内定子电枢,N和S是永磁体外转子的4个南北极,US,UN 是某一时刻U相绕组通电时定子上该电枢齿产生的南极和北极,VS,VN是另一时刻V相绕组通电时定子上该电枢齿产生的南极和北极,WS,WN是不同时刻W相绕组通电时定子上该电枢齿产生的南极和北极,H1,H2,H3,H4,H5,H6是位置传感器。
[0015] 图6为本发明的驱动电路的示意图(以三相驱动为例,对于N相电机可按此方式增加驱动相数)SW1是转动/停止开关
[0016] 图7为本发明的桥式功率驱动器电路示意图(以三相驱动为例,对于N相电机可按此增加驱动相数)。

具体实施方式

[0017] 本发明提供全磁极逐相驱动无刷电机和其驱动电路,由磁性异性相吸,同性相斥原理,在吸引力转动方式时在无刷电机内将位置传感器位于驱动线圈的前方,位置传感器给出信号后由驱动器给该位置传感器后面的这相线圈通电产生磁力吸引转子转向该相线圈位置,由此再到下一相线圈位置,从而驱动转子旋转。在推斥力转动方式时在无刷电机内将位置传感器位于驱动线圈的后方,位置传感器给出信号后由驱动器给该位置传感器后面的这相线圈通电产生磁力推斥转子转离该相线圈位置,由此再到下一相线圈位置,从而驱动转子旋转。在每次驱动时只驱动一相线圈以求得最好效率驱动转子,并且具有转距脉动小,转速大范围转矩大的特点,并且在正反转时可以增加电子开关以切换不同物理位置的传感器,使正反转都有相同的性能。
[0018] 本发明的无刷电机定子槽数等于永磁转子南北磁极的数量乘相数。以三相绕组,四对8极为例,槽数等于3相乘8极为24槽;如果采用六对12极,就为36槽。
[0019] 本发明的无刷电机绕组的定子线圈的绕制方式是在单个电枢齿的相邻二个齿槽间绕制,并且同一相绕组的相邻二个线圈绕制方向相反,即在单个的电枢齿两边槽绕制同一相绕组的部分线圈,以三相绕组为例,即一相绕组(U相)在一个槽(槽1)和相邻一个槽(槽2)围绕电枢齿1绕,绕到所需要的数后,下一相绕组(V相)在这个相邻的槽(槽2)和下一个相邻的槽(槽3)围绕电枢齿2绕,绕制待所需要的匝数后,再在这个槽(槽3)和再下一个槽(槽4)围绕电枢齿3 绕,绕制下一相绕组(W相)到所需要的匝数后,如此再围绕电枢齿4,电枢齿5,电枢齿6分别进行反方向绕制各相绕组U,V,W(对三相情况)的下一组线圈,如此保持同一相绕组的相邻二个线圈绕制方向相反直到绕制完毕,对于更多N相的电机也有同样的绕组方式。各相绕组的二端分别到电机外的无刷电机驱动器上各自的桥式功率驱动器件上。
[0020] 图2,图3,图4分别是U相,V相,W相三组绕组绕制图。S和N是转子的南北磁极。H1,H2,H3,H4,H5,H6是6个位置传感器的位置图,每一相绕组使用二个位置传感器。
[0021] 单电枢齿绕制的一个极大好处是磁力集中而漏磁少,如通常的三相无刷电机至少要跨2个电枢齿绕制,以图2为例就是要在如在电枢齿1左边和电枢齿3右边绕制,使磁力线分散和中间的电枢齿的二边槽都形成磁阻,并且电枢齿2产生的磁力线也将经电枢齿1和电枢齿3形成磁力回路,从而部分抵消电枢齿1和电枢齿3产生的与电枢齿2产生相同极性的的磁力线;同样电枢齿2也会部分抵消电枢齿1和电枢齿3产生的相同极性的的磁力线。跨电枢齿绕制将使最后的磁力是三个物理位置不同的电枢齿各自产生的磁力的矢量和,而矢量和必然有部分分量相互抵消带来电能驱动效率下降,而单电枢齿绕制完全避开了上述缺点,并且单电枢齿绕制的耗低于跨电枢齿绕制。
[0022] 带动绕组通电的功率驱动器件由IGBT复合全控型电压驱动式功率半导体器件组成,亦可采用大功率MOS管和其它大功率功率器件。
[0023] 下面以排斥力转动方式(位置传感器位于该相线圈绕组朝向转动方向的后面) 为例说明其工作原理,采用吸引驱动模式时位置传感器位于该相线圈绕组朝向转动方向的前面。
[0024] SW1转动/停止开关处于断开(转动)状态时,U1到U6每一个的其中一个输入端都处于高电平状态。
[0025] 在本发明中如图6的无刷电机的驱动电路由可调控制转速的脉冲振荡器IC1 产生出振荡脉冲输出到由IC2十进制计数器/脉冲分配器CD4017构成的三相六状态相序产生器,产生出D0,D1,D2,D3,D4和D5三相相序六状态高电平脉冲,而由霍尔元件H1,H2,H3,H4,H5,H6构成的位置传感器(亦可以采用其它类型的感应磁性信号的位置传感器)分别产生出HA,HB,HC,HD,HE,HF信号并经反相器后分别输入到与门U1到U6,位置传感器在当转子南极位于其附近时给出低电平信号,经反相器反相后输出高电平信号再与IC2十进制计数器/脉冲分配器 CD4017构成的三相六状态相序产生器给出的D0,D1,D2,D3,D4和D5高电平脉冲相与。如图2当永磁体转子的其中一个南极在霍尔元件H1时,HA给出低电平经反相后给出高电平到U1的一个输入端,在IC2给出D0为高电平信号时,U1 输出高电平,U1输出的高电平分二路,一路到三极管Q1使它导通,从而经SH1 使光电耦合器IC25导通去驱动T1这个IGBT导通,U1给出的另一路高电平信号在U7与IC1输出的可变占空比的PWM信号相与后输出PWM驱动信号SL1到IC30 场效应管驱动器去驱动T4这个IGBT导通,动力电源+V经T1流经U+绕组到U- 再经T4到地,完成一次驱动,电流方向为T1到T4,在图2上U绕组的绕线方式使电枢齿1产生南极US1,驱动转子上的南极向电枢齿2转动,电枢齿4产生北极UN1 驱动转子上的北极向电枢齿5转动,同理,电枢齿7产生南极US2驱动转子上的南极向电枢齿8转动,电枢齿10产生北极UN2驱动转子上的北极向电枢齿11转动,电枢齿13产生南极US3驱动转子上的南极向电枢齿14转动,电枢齿16产生北极UN3驱动转子上的北极向电枢齿17转动,电枢齿19产生南极US4驱动转子上的南极向电枢齿20转动,电枢齿22产生北极UN4驱动转子上的北极向电枢齿
23转动,完成一次脉冲转动。
[0026] 经上次脉冲驱动后,转子南极转动到电枢齿2附近靠近霍尔元件H2时使HB给出低电平经反相后给出高电平到U2的一个输入端,在IC2给出D1为高电平信号时, U2输出高电平,U2输出的高电平分二路,一路到三极管Q2使它导通,从而经SH2使光电耦合器IC27导通去驱动T5这个IGBT导通,U2给出的另一路高电平信号在U8与IC1输出的可变占空比的PWM信号相与后输出PWM驱动信号SL2到 IC32场效应管驱动器去驱动T8这个IGBT导通,动力电源+V经T5流经V+绕组到V-再经T8到地,完成一次驱动,电流方向为T5到T8,图3上V绕组的绕线方式使电枢齿2产生南极VS1,驱动转子上的南极向电枢齿3转动,电枢齿5产生北极 VN1驱动转子上的北极向电枢齿6转动,同理,电枢齿8产生南极VS2驱动转子上的南极向电枢齿9转动,电枢齿11产生北极VN2驱动转子上的北极向电枢齿12转动,电枢齿 14产生南极VS3驱动转子上的南极向电枢齿15转动,电枢齿17产生北极VN3驱动转子上的北极向电枢齿18转动,电枢齿20产生南极VS4驱动转子上的南极向电枢齿21转动,电枢齿23产生北VN4极驱动转子上的北极向电枢齿24转动,完成第二次脉冲转动。
[0027] 经第二次脉冲驱动后,转子南极转动到电枢齿3附近靠近霍尔元件H3时使HC给出低电平经反相后给出高电平到U3的一个输入端,在IC2给出D2为高电平信号时, U3输出高电平,U3输出的高电平分二路,一路到三极管Q3使它导通,从而经 SH3使光电耦合器IC29导通去驱动T9这个IGBT导通,U3给出的另一路高电平信号在U9与IC1输出的可变占空比的PWM信号相与后输出PWM驱动信号SL3到 IC34场效应管驱动器去驱动T12这个IGBT导通,动力电源+V经T9流经W+绕组到W-再经T12到地,完成一次驱动,电流方向为T9到T12,图4上W绕组的绕线方式使电枢齿3产生南极WS1,驱动转子上的南极向电枢齿4转动,电枢齿6产生北极WN1驱动转子上的北极向电枢齿7转动,同理,电枢齿9产生南极WS2驱动转子上的南极向电枢齿10转动,电枢齿12产生北极WN2驱动转子上的北极向电枢齿13转动,电枢齿15产生南极WS3驱动转子上的南极向电枢齿16转动,电枢齿18产生北极WN3驱动转子上的北极向电枢齿19转动,电枢齿21产生南极WS4驱动转子上的南极向电枢齿 22转动,电枢齿24产生北极WN4驱动转子上的北极向电枢齿1转动,完成第三次脉冲转动。
[0028] 下面三次脉冲转动将进行电流换向过程。
[0029] 经过上面三次脉冲转动永磁体转子的其中一个南极到达霍尔元件H4时,HD 给出低电平经反相后给出高电平到U4的一个输入端,在IC2给出D3为高电平信号时,U4输出高电平,U4输出的高电平分二路,一路到三极管Q4使它导通,从而经SH4使光电耦合器IC24导通去驱动T3这个IGBT导通,U4给出的另一路高电平信号在U10与IC1输出的可变占空比的PWM信号相与后输出PWM驱动信号 SL4到IC31场效应管驱动器去驱动T2这个IGBT导通,动力电源+V经T3流经 U-绕组到U+再经T2到地,完成一次驱动,电流方向为T3到T2,U绕组的绕线方式使电枢齿4产生南极,驱动转子上的经前面三次脉冲转动到达它下面的南极向电枢齿 5转动,电枢齿7产生北极驱动转子上的北极向电枢齿8转动,同理,电枢齿10产生南极驱动转子上的南极向电枢齿11转动,电枢齿13产生北极驱动转子上的北极向电枢齿14 转动,电枢齿16产生南极驱动转子上的南极向电枢齿17转动,电枢齿19产生北极驱动转子上的北极向电枢齿20转动,电枢齿22产生南极驱动转子上的南极向电枢齿23转动,电枢齿1产生北极驱动转子上的北极向电枢齿2转动,完成第四次脉冲转动。
[0030] 经第四次脉冲驱动后,转子南极转动到电枢齿5靠近霍尔元件H5使HE给出低电平经反相后给出高电平到U5的一个输入端,在IC2给出D4为高电平信号时,U5 输出高电平,U5输出的高电平分二路,一路到三极管Q5使它导通,从而经SH5 使光电耦合器IC26导通去驱动T7这个IGBT导通,U5给出的另一路高电平信号在U11与IC1输出的可变占空比的PWM信号相与后输出PWM驱动信号SL5到IC33 场效应管驱动器去驱动T6这个IGBT导通,动力电源+V经T7流经V-绕组到V+ 再经T6到地,完成一次驱动,电流方向为T7到T6,V绕组的绕线方式使电枢齿 5产生南极,驱动转子上的南极向电枢齿6转动,电枢齿8产生北极驱动转子上的北极向电枢齿9转动,同理,电枢齿11产生南极驱动转子上的南极向电枢齿12转动,电枢齿14 产生北极驱动转子上的北极向电枢齿15转动,电枢齿17产生南极驱动转子上的南极向电枢齿18转动,电枢齿20产生北极驱动转子上的北极向电枢齿21转动,电枢齿23产生南极驱动转子上的南极向电枢齿24转动,电枢齿2产生北极驱动转子上的北极向电枢齿3 转动,完成第五次脉冲转动。
[0031] 经第五次脉冲驱动后,转子南极转动到电枢齿6靠近霍尔元件H6使HF给出低电平经反相后给出高电平到U6的一个输入端,在IC2给出D5为高电平信号时,U6 输出高电平,U6输出的高电平分二路,一路到三极管Q6使它导通,从而经SH6 使光电耦合器IC28导通去驱动T11这个IGBT导通,U6给出的另一路高电平信号在U12与IC1输出的可变占空比的PWM信号相与后输出PWM驱动信号SL6到 IC35场效应管驱动器去驱动T10这个IGBT导通,动力电源+V经T11流经W-绕组到W+再经T10到地,完成一次驱动,电流方向为T11到T10,W绕组的绕线方式使电枢齿6产生南极,驱动转子上的南极向电枢齿7转动,电枢齿9产生北极驱动转子上的北极向电枢齿10转动,同理,电枢齿12产生南极驱动转子上的南极向电枢齿13转动,电枢齿15产生北极驱动转子上的北极向电枢齿16转动,电枢齿18产生南极驱动转子上的南极向电枢齿19转动,电枢齿21产生北极驱动转子上的北极向电枢齿22转动,电枢齿24产生南极驱动转子上的南极向电枢齿1转动,电枢齿3产生北极驱动转子上的北极向电枢齿4转动,完成第六次脉冲转动。
[0032] 往后重复脉冲一次转动到第六次脉冲转动的过程,形成电机转子的连续运转,每一次脉冲转动都是定子线圈上的电枢齿同时对转子上的全部南极和北极进行了驱动。
[0033] 当停转开关SW1接通时,与门U1到U12的一个输入端为低电平,而使他们都输出为低电平,从而使T1到T12的MOS/IGBT驱动器都处于关断状态,电机停转。
[0034] 图6中IC13由MC1555和外围元件产生比动力电源+V高15V左右的电源+VH供给光电耦合器用。
[0035] 图6中的V1是与相序驱动脉冲相关的转动脉冲的频率调节器,由它对电机进行转动速度调节,V2用于调节脉冲宽度调制信号频率,V3调节脉冲宽度调制信号占空比。
[0036] 在本发明的驱动电路中,脉冲宽度调制可以一直处于高占空比状态,转速的调节由转动脉冲的频率提供,而不是通常的PWM脉宽调速,PWM调制脉冲在各个速度上都保持较高的占空比,使其具有高效率和转速大范围保持高转距的特点。同时因位置传感器给出的信号和转动相序信号是相与关系,转子在转动过程中逐步达到与设定的转速同步。
[0037] 由于本发明的转速和脉宽调制占空比是分别产生,在达到设定转速后,可以由人为方式和转速检测后由外界结合进行自动控制,在负载一定时以及减小时(如新能源电动车平地匀速行驶)在不影响及少影响转速情况下可以调节脉宽调制占空比减小达到进一步节能。
[0038] 由于本发明的每一个功率驱动器件只在驱动周期的1/6时间导通,因而可用较小的功率驱动器件驱动较大的负载。
[0039] 由于本发明的无刷电机绕组的定子的绕制方式是单槽绕制和逐相通电,与传统直流无刷电机相比,具有转动脉动小,每次转位小转距大的特点(磁极对数越多,槽数越多,作用的力点就越多,转距力就越大),满足了新能源电动车电机所要求低转速高转距的特点,并因其高效节能从而特别适合于新能源电动车。
[0040] 对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0041] 此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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