一种新型电机系统及其驱动方法
【专利摘要】本发明所提供的一种新型电机系统及其驱动方法，其中，所述新型电机系统包括依次连接的用于为系统提供电源的电源装置、控制装置和电机；所述电机为三相永磁同步电机；所述控制装置进一步包括：一控制芯片以及与所述控制芯片相连的开关器件，所述开关器件采用3相桥式电路，用于根据控制芯片的指令控制三相永磁同步电机的电机绕组的工作状态。其结合交流变频的原理，优化直流变频的结构，让电机运转保持基直流变频的换向状态，通过本技术可以实现电机绕组的3相全部工作，该技术在材料利用高的同时又让电机的体积更小，重量更轻，力矩更大，运转更平稳。
【专利说明】一种新型电机系统及其驱动方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电机【技术领域】，尤其涉及的是一种新型电机系统及其驱动方法。
【背景技术】
[0002]现有的调速电机一般分交流变频调速或直流变频调速两种。交流变频电机采用异步电机为主，该技术电机部分相对简单可靠，控制部分稍微复杂，效率相对较低，低速力矩小；直流无刷变频电机，目前主要用于小功率范围，该技术具有体积小、重量轻、造价想对低、结构简单，由于该电机实际是工作在直流状态下，三相的电机绕组只用了两相，所以材料的利用率相对较低。
[0003]有鉴于此，现有技术有待改进和提高。
【发明内容】
[0004]鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种新型电机系统及其驱动方法，所要解决的就是现有三相的电机绕组只用了两相，材料的利用率相对较低的问题。
[0005]本发明的技术方案如下:
一种新型电机系统，其中，包括依次连接的用于为系统提供电源的电源装置、控制装置和电机；
其中，所述电机为三相永磁同步电机；
所述控制装置进一步包括:一控制芯片以及与所述控制芯片相连的开关器件，所述开关器件采用3相桥式电路，用于根据控制芯片的指令控制三相永磁同步电机的电机绕组的工作状态。
[0006]所述新型电机系统，其中，所述电机的接线方式采用Y接线方式。
[0007]所述新型电机系统，其中，所述开关器件包括:第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5和第六开关K6 ;其中，第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5和第六开关K6为MOS管或IBGT管；
第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5和第六开关K6的基极连接控制芯片；第一开关K1、第三开关K3和第五开关K5的发射极分别与三相永磁同步电机的第三电机绕组L3、第一电机绕组LI和第二电机绕组L2相连，第一开关K1、第三开关K3和第五开关K5的集电极连接电源装置；第二开关K2、第四开关K4和第六开关K6的集电极分别与第一开关K1、第三开关K3和第五开关K5的发射极相连，第二开关K2、第四开关K4和第六开关K6的发射极接地；
三相永磁同步电机上设置有用于检测电机绕组位置的传感器:
用于检测第一电机绕组LI的第一传感器H1、用于检测第二电机绕组L2的第二传感器H2和用于检测第三电机绕组L3的第三传感器H3 ;所述第一传感器Hl、第二传感器H2和第三传感器H3均连接控制芯片。
[0008]一种所述的新型电机系统的驱动方法，其中，包括以下步骤: 51、电源装置为系统提供电源，控制芯片检测三相永磁同步电机的电机绕组位置；
52、控制芯片根据电机绕组位置控制开关器件，从而改变三相永磁同步电机的电机绕组的工作状态，实现电机绕组的三相全部工作
所述的新型电机系统的驱动方法，其中，所述步骤SI中控制芯片检测三相永磁同步电机的电机绕组位置具体包括:
三相永磁同步电机上设置有用于检测电机绕组位置的传感器:通过第一传感器Hl检测第一电机绕组LI，第二传感器H2检测第二电机绕组L2，第三传感器H3检测第三电机绕组L3 ;所述第一传感器H1、第二传感器H2和第三传感器H3的检测信号均发送至控制芯片。
[0009]所述的新型电机系统的驱动方法，其中，所述步骤S2中进一步包括:
当第一传感器Hl检测出与其对应的第一电机绕组LI的相位时，控制芯片根据第一传感器Hl的检测信号，令第五开关K5、第二开关K2和第四开关K4导通，其他开关关闭。
[0010]所述的新型电机系统的驱动方法，其中，所述步骤S2中进一步包括:
当第二传感器H2检测出与其对应的第二电机绕组L2的相位时，控制芯片根据第二传感器H2的检测信号，令第五开关K5、第一开关Kl和第四开关K4导通，其他开关关闭。
[0011]本发明所提供的新型电机系统及其驱动方法，其中，所述新型电机系统包括依次连接的用于为系统提供电源的电源装置、控制装置和电机；所述电机为三相永磁同步电机；所述控制装置进一步包括:一控制芯片以及与所述控制芯片相连的开关器件，所述开关器件采用3相桥式电路，用于根据控制芯片的指令控制三相永磁同步电机的电机绕组的工作状态。其结合交流变频的原理，优化直流变频的结构，让电机运转保持基直流变频的换向状态，通过本技术可以实现电机绕组的3相全部工作，该技术在材料利用高的同时又让电机的体积更小，重量更轻，力矩更大，运转更平稳。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明的新型电机系统的较佳实施例的示意图。
[0013]图2a、图2b和图2c分别为本发明的新型电机系统中第一电机绕组L1、第二电机绕组L2和第三电机绕组L3的驱动信号的示意图。
[0014]图3为本发明所述新型电机系统的驱动方法的流程图。
【具体实施方式】
[0015]本发明提供一种新型电机系统及其驱动方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0016]本发明提供的新型电机系统包括依次连接的用于为系统提供电源的电源装置、控制装置和电机；其中，所述电机为三相永磁同步电机；所述控制装置进一步包括:一控制芯片以及与所述控制芯片相连的开关器件，所述开关器件采用3相桥式电路，用于根据控制芯片的指令控制三相永磁同步电机的电机绕组的工作状态。其结合交流变频的原理，优化直流变频的结构，让电机运转保持基直流变频的换向状态，通过本技术可以实现电机绕组的3相全部工作，该技术在材料利用高的同时又让电机的体积更小，重量更轻，力矩更大，运转更平稳。
[0017]其中，电机采用3相永磁同步电机制作，接线方式才采用Y接线，控制装置采用由控制芯片作为信号处理器制作的线路，主开关器件采用大功率开关器件连接成3相桥式电路。电机绕组的工作状态受控于特别的三相换向信号控制驱动。
[0018]下面通过一个具体的实施例来说明其是如何工作的。首先，介绍其电路连接方式。
[0019]请先参阅图1，其为为本发明的新型电机系统的较佳实施例的示意图。如图所示，所述所述开关器件包括:第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5和第六开关K6 ;其中，第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5和第六开关K6为MOS管或IBGT管；第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5和第六开关K6的基极连接控制芯片；第一开关Kl、第三开关K3和第五开关K5的发射极分别与三相永磁同步电机的第三电机绕组L3、第一电机绕组LI和第二电机绕组L2相连，第一开关K1、第三开关K3和第五开关K5的集电极连接电源装置；第二开关K2、第四开关K4和第六开关K6的集电极分别与第一开关Kl、第三开关K3和第五开关K5的发射极相连，第二开关K2、第四开关K4和第六开关K6的发射极接地；三相永磁同步电机上设置有用于检测电机绕组位置的传感器:用于检测第一电机绕组LI的第一传感器H1、用于检测第二电机绕组L2的第二传感器H2和用于检测第三电机绕组L3的第三传感器H3 ;所述第一传感器Hl、第二传感器H2和第三传感器H3均连接控制芯片ICl。
[0020]请一并参阅图2a、图2b和图2c中所示第一电机绕组L1、第二电机绕组L2和第三电机绕组L3的驱动信号:当第一传感器Hl检测出与其对应的第一电机绕组LI的相位时，控制芯片根据第一传感器Hl的检测信号，令第五开关K5、第二开关K2和第四开关K4导通，其他开关关闭。相应驱动信号图谱的(I)位置；在第一电机绕组LI通电后，电机转子转动到另外一个磁级:第二传感器H2检测的位置，此时控制芯片ICl对第二传感器H2的信号进行确认，然后开通第四开关K4、第一开关Kl和第五开关K5，其他开关器件关闭，驱动信号状态如驱动图谱(2)所示，电机绕组按照这样的顺序一步步的换向下去，电机就一直运转起来，驱动信号始终按照驱动信号图谱的规律循环。
[0021]本发明还提供了所述的新型电机系统的驱动方法，如图3所示，包括以下步骤:
51、电源装置为系统提供电源，控制芯片检测三相永磁同步电机的电机绕组位置；
52、控制芯片根据电机绕组位置控制开关器件，从而改变三相永磁同步电机的电机绕组的工作状态，实现电机绕组的三相全部工作。
[0022]进一步地，所述的新型电机系统的驱动方法中，所述步骤SI中控制芯片检测三相永磁同步电机的电机绕组位置具体包括:
三相永磁同步电机上设置有用于检测电机绕组位置的传感器:通过第一传感器Hl检测第一电机绕组LI，第二传感器H2检测第二电机绕组L2，第三传感器H3检测第三电机绕组L3 ;所述第一传感器H1、第二传感器H2和第三传感器H3的检测信号均发送至控制芯片。
[0023]更进一步地，所述的新型电机系统的驱动方法中，所述步骤S2中进一步包括: 当第一传感器Hl检测出与其对应的第一电机绕组LI的相位时，控制芯片根据第一传感器Hl的检测信号，令第五开关K5、第二开关K2和第四开关K4导通，其他开关关闭。
[0024]当第二传感器H2检测出与其对应的第二电机绕组L2的相位时，控制芯片根据第二传感器H2的检测信号，令第五开关K5、第一开关Kl和第四开关K4导通，其他开关关闭。
[0025]综上所述，本发明所提供的新型电机系统及其驱动方法，其中，所述新型电机系统包括依次连接的用于为系统提供电源的电源装置、控制装置和电机；所述电机为三相永磁同步电机；所述控制装置进一步包括:一控制芯片以及与所述控制芯片相连的开关器件，所述开关器件采用3相桥式电路，用于根据控制芯片的指令控制三相永磁同步电机的电机绕组的工作状态。其结合交流变频的原理，优化直流变频的结构，让电机运转保持基直流变频的换向状态，通过本技术可以实现电机绕组的3相全部工作，该技术在材料利用高的同时又让电机的体积更小，重量更轻，力矩更大，运转更平稳。
[0026]应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种新型电机系统，其特征在于，包括依次连接的用于为系统提供电源的电源装置、控制装置和电机； 其中，所述电机为三相永磁同步电机； 所述控制装置进一步包括:一控制芯片以及与所述控制芯片相连的开关器件，所述开关器件采用3相桥式电路，用于根据控制芯片的指令控制三相永磁同步电机的电机绕组的工作状态。
2.根据权利要求1所述新型电机系统，其特征在于，所述电机的接线方式采用Y接线方式。
3.根据权利要求1所述新型电机系统，其特征在于，所述开关器件包括:第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5和第六开关K6 ;其中，第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5和第六开关K6为MOS管； 第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5和第六开关K6的基极连接控制芯片；第一开关K1、第三开关K3和第五开关K5的发射极分别与三相永磁同步电机的第三电机绕组L3、第一电机绕组LI和第二电机绕组L2相连，第一开关K1、第三开关K3和第五开关K5的集电极连接电源装置；第二开关K2、第四开关K4和第六开关K6的集电极分别与第一开关K1、第三开关K3和第五开关K5的发射极相连，第二开关K2、第四开关K4和第六开关K6的发射极接地； 三相永磁同步电机上设置有用于检测电机绕组位置的传感器: 用于检测第一电机绕组LI的第一传感器H1、用于检测第二电机绕组L2的第二传感器H2和用于检测第三电机绕组L3的第三传感器H3 ;所述第一传感器Hl、第二传感器H2和第三传感器H3均连接控制芯片。
4.一种权利要求1所述的新型电机系统的驱动方法，其特征在于，包括以下步骤: 51、电源装置为系统提供电源，控制芯片检测三相永磁同步电机的电机绕组位置； 52、控制芯片根据电机绕组位置控制开关器件，从而改变三相永磁同步电机的电机绕组的工作状态，实现电机绕组的三相全部工作。
5.根据权利要求4所述的新型电机系统的驱动方法，其特征在于，所述步骤SI中控制芯片检测三相永磁同步电机的电机绕组位置具体包括: 三相永磁同步电机上设置有用于检测电机绕组位置的传感器:通过第一传感器Hl检测第一电机绕组LI，第二传感器H2检测第二电机绕组L2，第三传感器H3检测第三电机绕组L3 ;所述第一传感器H1、第二传感器H2和第三传感器H3的检测信号均发送至控制芯片。
6.根据权利要求5所述的新型电机系统的驱动方法，其特征在于，所述步骤S2中进一步包括: 当第一传感器Hl检测出与其对应的第一电机绕组LI的相位时，控制芯片根据第一传感器Hl的检测信号，令第五开关K5、第二开关K2和第四开关K4导通，其他开关关闭。
7.根据权利要求5所述的新型电机系统的驱动方法，其特征在于，所述步骤S2中进一步包括: 当第二传感器H2检测出与其对应的第二电机绕组L2的相位时，控制芯片根据第二传感器H2的检测信号，令第五开关K5、第一开关Kl和第四开关K4导通，其他开关关闭。
【文档编号】H02P6/16GK104518712SQ201410785825
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年12月18日 优先权日:2014年12月18日
【发明者】白萍 申请人:深圳市竹祥科技有限公司