开关磁阻电机驱动器
专利汇可以提供开关磁阻电机驱动器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 开关 磁阻 电机 驱动器 ，包括将输入交流电源滤波、整流为直流电源的直流耦合电容器、与该直流耦合电容器并联的电机线圈、与该电机线圈 串联 的上、下部开关元件、在该上部开关元件的一端和下部开关元件的一端之间连接的第1 二极管 、在该上部开关元件的另一端与下部开关元件的另一端之间连接的第2二极管、上部开关元件串联在电感器、与上、下部开关元件、电机线圈和电感器并联，使励磁 电压 和去磁电压不相同的附加电源 存储电容器 。本 发明 不使用有源元件，使励磁电压和去磁电压不相同，可快速地消除相 电流 ，因而能高速、高效率的运转。，下面是开关磁阻电机驱动器专利的具体信息内容。
1、一种开关磁阻电机驱动器，包括将输入交流电源滤波、整流为直流电 源的直流耦合电容器(201)、与该直流耦合电容器(201)并联的电机线圈 (205)、与该电机线圈(205)串联的上、下部开关元件(203、204)、在该上部 开关元件(203)的一端和下部开关元件的一端之间连接的第1二极管(206)、 在该上部开关元件的另一端与下部开关元件的另一端之间连接的第2二极管 (207)；其特征在于在所述上部开关元件(203)上串联电感器(208)；与所述 上、下部开关元件(203、204)、电机线圈(205)和电感器(208)并联， 设置有使励磁电压和去磁电压不相同的附加电源存储电容器；若上部和下部 开关元件(203、204)接通一定时间，电流通路在电机线圈(205)上激励 电压，在电机线圈(205)中通过相电流；若上部和下部开关元件(203、204) 断开，则直流耦合电容器(201)、第1二极管(206)、电机线圈(205)、第 2二极管(207)和电感器(208)形成电流通路，电源存储电容器(202)上 充电，当上述附加电源存储电容器(202)上的电压大于一定值，则附加电 源存储电容器(202)通过电感器(208)，向直流耦合电容器(201)一侧形 成电流通路，消除其电流。
技术领域：
本发明涉及一种电机驱动器，尤其涉及一种不使用有源元件，使励磁电 压和去磁电压不相同，以快速地消除电流，因而能高速、高效率的运转的开 关磁阻电机驱动器。
背景技术：
开关磁组电机SRM(Switched Reluctance Motor)是现在国内重点进行 研究的电机的一种，它属于同开关控制装置相结合的特殊形态的一种电机。
而且开关磁阻电机的定子和转子均设有凸极形构造，并各自有不同个数 的磁极。尤其是，仅在定子部分上缠绕有线圈，而在转子部分上却不设有任 何形态的线圈或永久磁铁，可以认为，这样简单的构造形态就是开关磁阻电 机的最大特征。
由于开关磁阻电机采用如上所述的构造特征，它在制作生产方面具有相 当多的优点，就如同直流电机，其启动特性好、转矩大的同时，不存在定期 更换电刷之类的维修，与用变换器驱动的感应电机相比较时，具有驱动装置 构造简单，单位体积的转矩、效率和变换器的额定值大等优点。
并且在要求广泛的可变速范围内超低速运转的领域显示出非常优良的特 点，所以，以先进国家为主的许多国家，其使用领域正处于增加的趋势。但 是开关磁阻电机需使用驱动器。
参阅图1，习用的开关磁阻电机驱动器由下列部分构成：将输入的交流 电源加以整流、滤波后，并供给其稳定的直流电压的直流耦合电容器101、 102；上述的直流耦合电容器101、102相并联，根据开关磁阻电机的转子位 置信号输出使电机向正方向或反方向转动的选通驱动信号，且按照开关驱动 部分(图中示出)的驱动信号而接通、断开，并相互串联的上、下部开关元 件103、104；按照上述上、下部开关元件103、104的接通、断开动作而产 生转矩的电机线圈105；以及，在上述上部开关元件103的一端和上述下部 开关元件104的一端之间连接的第1二极管106；在上述上部开关的另一端 和上述下部开关的另一端之间连接的第2二极管107。
上述习用开关磁阻电机驱动器的工作原理如下所述：
首先，从外部供给交流电压，在直流耦合电容器101、102上将其转换 成稳定直流电压，再将该稳定的直流电压供给电机线圈105。
依据开关磁阻电机的转子(图中未示)，定子(图中未示)的位置，上 部和下部开关103、104接通一定时间，在第1和第2直流耦合电容器101、 102，上部开关元件103，线圈105及下部开关元件104间形成电流通路，在 电机线圈105上激励电压，定子(图中未出)上产生磁力，拉动转子(图中 未出)，开关磁阻电机转动。
开关磁阻电机转动时，若同时断开上部和下部开关103、104，则在线圈 中所加的相电流，将通过第1二极管106、线圈105、第2二极管107和直 流耦合电容器101而消除掉。
下面详细说明电压被激励和去磁的情况。
首先，当从外部加入交流220V电压时，直流耦合电容器101、102上的 电压约为直流310V，当上部和下部开关元件103、104接通时，将励磁电压 加到线圈105上。因此，在电机线圈105上通过的相电流也逐渐增加。
若上部和下部开关元件103、104断开时，如上所述，由于与所激励的 电压约为直流310V相同大小的去磁电压存在，相电流将减小。
但是，在上述的习用开关磁阻电机驱动器中，由于在线圈中加入电流的 励磁电压和消除所激励的电压的去磁电压相同，消除电流的时间t较长，在 这么长的时间相电流留在电机线圈上，则会产生使定子反向拉动转子的反抗 转矩，这在高速动作的开关磁阻电机中就成为问题。
发明内容：
本发明的目的在于，为解决上述习用技术所存在的问题，而提供一种不 使用有源元件，使励磁电压和去磁电压不相同，以快速地消除相电流，因而 能高速、高效率地运转的开关磁阻电机驱动器。
本发明的目的是由以下技术方案实现的。
一种开关磁阻电机驱动器，包括将输入交流电源滤波、整流为直流电源 的直流耦合电容器、与该直流耦合电容器并联的电机线圈、与该电机线圈串 联的上、下部开关元件、在该上部开关元件的一端和下部开关元件的一端之 间连接的第1二极管、在该上部开关元件的另一端与下部开关元件的另一端 之间连接的第2二极管；其特征在于在所述上部开关元件串联在电感器；与 所述上、下部开关元件、电机线圈和电感器并联有使励磁电压和去磁电压不 相同的附加电源存储电容器；若上部和下部开关元件接通一定时间，电流通 路在电机线圈上激励电压，在电机线圈中通过相电流；若上部和下部开关元 件断开，则直流耦合电容器、第1二极管、电机线圈、第2二极管和电感器 形成电流通路，电源存储电容器上充电，当上述附加电源存储电容器上的电 压大于一定值，则附加电源存储电容器通过电感器，向直流耦合电容器一侧 形成电流通路，消除其电流。
本发明不使用有源元件，使励磁电压和去磁电压不相同，以快速地消除 电流，因而能高速、高效率的运转。
附图说明：
图1是习用开关磁阻电机驱动器构造的详细电路图。
图2是本发明的开关磁阻电机驱动器的详细电路图。
图3则概要的显示，当励磁电压和去磁电压相同的过去的状态同去磁电 压比励磁电压大的情况下，消除相电流的速度之差的示意图。
具体实施方式：
参阅图2，本发明的开关磁阻电机驱动器是由下列各部分构成：将输入 的交流电源加以滤波、整流后，供给稳定的直流电压的直流耦合电容器201； 同上述直流耦合器201并联，用以输出依照开关磁阻电机的转子位置信号使 电机向正向或反向转动的选通驱动信号，按照开关驱动部分(图中未示)的 驱动信号接通、断开，且串联上、下部开关元件203、204；随后，上述上、 下部开关元件203、204的接通、断开动作而产生转矩的电机线圈205；同上 述电机线圈205、电容器201、202相连接的二极管206、207、电感器208； 以及同上述上、下部开关元件203、204、电机线圈205和电感器208并联的 附加电源存储电容器202。
下面参照图3，详细说明本发明开关磁阻电机驱动器的工作原理：
首先，当由外部供给交流电压时，在直流耦合电容器201中将其滤波、 整流成直流电压，将此滤波、整流的直流电压供给缠绕在设有定子(图中未 示)上的电机线圈205中。
按照开关磁阻电机的转子(图中未示)和定子(图中未示)的位置，上 部和下部开关元件203、204接通一定时间，直流耦合电容器201、上部开关 元件203、电机线圈205和下部开关元件204形成电流通路，在电机线圈205 上激励电压，在电机线圈205中通过相电流。
然后，按照开关磁阻电机的转子和定子的位置，若上部和下部开关元件 203、204断开，则和接通时相反，直流耦合电容器201、第1二极管206、 电机线圈205、第2二极管207和电感器208形成电流通路，以消除相电流， 由于电感器的特性使电流暂时闭塞，因而在附加电源存储电容器202上充上 一定的电压。
附加电源存储电容器的电压V2是由下述数学公式表示：
V2＝V1+a
在上述数学公式1中，V1是励磁电压，a是由于电感器208的电流闭塞 而充电的电压。
若上述附加电源存储电容器202上的电压大于一定值，则附加电源存储 电容器202通过电感器208，向直流耦合电容器201一侧形成电流通路，消 除其电流。
正如以上所述，去磁电压比励磁电压大，所以能更快地消除其电流。
这里，去磁电压比励磁电压越大，就能够越快地消除电流，若去磁电压 太大，则元件的额定值也要大，所以要调节电感器208的大小，以使去磁电 压最佳化。
在本发明中，调节电感器的大小，以使去磁电压比励磁电压大30～50V。
如图3所示，可以看到同励磁电压和去磁电压相同的情况相比，在去磁 电压比励磁电压大的情况下，其相电流被消除的时间t’将会快。
本发明不使用有源元件，而使励磁电压和去磁电压不相同，以快速消除 相电流，因而可防止可能产生的反抗转矩，能使电机高速，高效率地运转， 而且，因为不使用有源元件，可降低费用。
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