专利名称：用于控制开关磁阻电机中的电流的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制开关磁阻电机(SRM)中的电流的方法和装置，尤其涉及这样一种用于控制开关磁阻电机(SRM)的电流的方法和装置，其中所述方法和装置能够在驱动SRM时通过光检测器检测电机的位置和速度，然后按照检测的电机的速度对每个电机绕组施加不同的电流波形而使电机被加速/减速时转矩波动而引起的噪声减少，借以提高电机在高速旋转时的效率。
图1是说明常规的开关磁阻电机(SRM)的结构的方块图。如图所示，SRM包括微型计算机10，用于按照光检测器(未示出)检测的位置和速度发送电流控制信号，以及逆变器单元20，用于按照从微机10发送的电流控制信号控制SRM的操作。
图2是详细说明逆变器电路单元20的电路图。如图所示，逆变器电路单元20包括由从微机10发送的电流控制信号控制的场效应晶体管FET1-FET5；以及用于控制施加于A，B，C的每相的电机绕组L1-L3的电流的电流反馈二极管D1-D6。
图3是施加于A，B，C的每相的电机绕组的电流波形。当驱动SRM时，光检测器检测电机的位置和速度，并向微机10发送检测的信号。
微机10按照电机的位置和速度控制电流数量，并相继地向场效应晶体管FET1和FET2；FET3和FET4；以及FET5和FET6施加所述电流。
因而，场效应晶体管FET1-FET6被控制，使得图3所示的预定电流波形被供给A，B，C的每相的电机绕组L1，L2，L3，借以使SRM旋转。
然而，在常规的SRM中，因为在驱动SRM时施加于电机绕组的电流波形对电机的速度是恒定的，所以当电机在低速旋转时可以引起转矩波动。此外，当电机在高速旋转时，由于电流的重叠而使电机效率变差。
因此，本发明的目的在于减少在开关磁阻电机(SRM)加速或减速时由于转矩波动而产生的噪声。
本发明的另一个目的在于提高电机在高速旋转时的效率。
按照本发明的一个方面，在测量SRM的转速并确定电机被加速或减速之后，具有相应于加速或减速以及电机转速的每个电流信号被从存储器的电流波形表中读出并被发送，并且电流信号被控制，然后发送给每相的电机绕组，借以驱动电机。
电流波形可以从存储在微机的存储器中的电流波形表中读出。
按照本发明的另一个方面，微机按照由光检测器检测的SRM的转速和加速/减速发送每个具有不同波形的电流信号，并且电流控制电路单元控制从微机发送的电流信号的大小。此外，逆变器电路单元在接收到被控制的电流信号之后控制电机的操作。
最好微机具有安装有电流波形表的存储器。
通过参看下面结合附图对本发明的说明可以更充分地理解本发明及其优点，附图中相同的部分用相同的标号表示，其中图1是说明常规的开关磁阻电机(SRM)的结构的方块图；图2是详细说明图1中的逆变器电路单元的电路图；图3是当图1的SRM操作时加于A，B，C每相的电机绕组的电流波形；图4说明应用于本发明的常规的检测器板的结构；图5是应用本发明的常规的检测器的电路图；图6是按照本发明的电流控制装置的结构方块图；图7是按照本发明的电流控制方法的流程图；以及图8A-8F是按照电机的位置和速度提供给A，B，C每相的电流波形，其中图8A-8C是在电机被加速时提供给每相的电流波形；以及图8D-8F是电机被减速时提供给每相的电流波形。
通过参照附图进行的对本发明的说明可更加清楚地理解和看出上述本发明的目的，特征和优点。
图4说明应用于本发明的常规的检测器板的结构如图所示，为了在电机旋转时检测转子的位置，在转子检测板1上提供有具有沿着具有第一半径的同心圆周分布的许多槽的槽组A；和具有沿着具有小于第一半径的的第二半径的同心圆周分布的许多槽的同心槽组B。一般地说，构成槽组A的槽和构成槽组B槽彼此错开。
图5是应用本发明的常规光检测器电路图。图5的光检测器2按照电机位置检测通过槽组A和槽组B的信号。
参见图6，按照本发明的电流控制装置包括微机10，用于发送电流信号，其每个信号具有相应于在开关磁阻电机(SRM)工作时由光检测器检测的电机的位置和速度的波形；以及逆变器电路单元20，用于按照微机10发送的电流信号控制电机的操作。选择地，还可以包括电流控制电路单元30，用于按照SRM的速度控制从微机发送的电流信号，并把其加于电机每相的绕组L1-L3。
图7是按照本发明的用于控制开关磁阻电机(SRM)中的电流的方法的流程图。所述控制SRM的方法包括以下步骤测量被驱动的电机的转速(步10)；在测量电机的转速之后确定电机是否正在被加速(步20)；在正在被加速的情况下，发送具有适合于当前电机速度的波形的电流信号(步30)；在正在被减速的情况下(步40)，发送具有适合于当前电机速度的波形的电流信号(步50)；控制被发送的电流信号，然后向每相的电机绕组发送被控制的信号(步60)；以及用被发送的电流信号驱动电机。
图8A-8F是按照电机的速度以及加速/减速施加于每相A，B，C的电流波形。
换句话说，图8A到8C是当电机被加速时加于每相的电流波形。其中图8A-8C分别是当电机在低速、中速、以及在高速下被加速时的电流波形。此外，图8D-8F是电机被减速时加于每相的电流波形。其中，图8D-8F分别是电机在低速、中速和高速下减速时的电流波形。
下面说明具有上述结构的本发明的效果。
首先，当检测板1检测相应于定子位置的转子位置时，光检测器2根据转子的位置检测通过槽组A和B的SRM的位置和速度，借以向微机10发送检测的电机的位置和速度。
微机10测量SRM的当前速度(步10)，并确定电机的测量速度是否正在被加速(步20)。
在电机被加速的情况下，微机10从其中存储的电流波形表中读出适合于当前电机速度的电流波形，然后向电流控制电路单元30发送读出的波形(步30)；换句话说，按照电机当前速度，发送图8A-8C所示的波形中的一个波形。
在没有正在被加速的情况下，则确定是否正在被减速(步40)。当没有正在被减速时，操作结束。在电机正在被减速的情况下，微机10从其中存储的电流波形表中读出适合于当前电机速度的电流波形，并向电流控制电路单元30发送读出的波形(步50)。
此后，电流控制电路单元30控制具有适合于SRM的速度的波形的电流信号的大小，然后向如图2所示的场效应晶体管FET1-FET6提供所述信号。因而场效应晶体管FET1-FET6被导通，从而对电机的每相A，B，C绕组L1-L3提供具有不同波形的电流(步60)。
换句话说，当电机正在被加速情况下，当电机速度低时，向电机的每相绕组L1-L3提供图8A所示的电流波形。当电机处于中速时，提供图8B所示的电流波形。此外，当在高速时，则提供图8C所示的电流波形。结果SRM被操作(步70)。
在另一方面，在电机正在被减速的情况下，当电机速度低时，向电机的每相绕组L1-L3提供图8D所示的电流波形，当在中速时，提供图8E所示的电流波形，此外，当在高速时，则提供图8C所示的电流波形。结果，SRM被操作(步70)。
简明地说，按照SRM的当前转速和加速/减速向A，B，C的每相电机绕组L1-L3提供具不同波形的电流信号。
如上所述，本发明在驱动SRM时，通过检测电机的位置和速度，然后按照检测的电机的速度对每个电机绕组施加不同的电流波形而使电机被加速/减速时转矩波动而引起的噪声减少，借以提高电机在高速旋转时的效率。
虽然对本发明的最佳实施例进行了说明，但是本领域的技术人员应该理解，不脱离本发明的构思，可以作出各种改变、改型和替换。此外，不脱离本发明的构思，按照本发明的教导可以作出不同的改型。因此，本发明不限于作为实施本发明的最好方式的上述实施例，而是本发明包括落在权利要求范围内的所有的实施例。
权利要求
1.一种控制开关磁阻电机中的电流的方法，包括以下步骤测量所述电机的转速；确定电机是否正在被加速或减速；发送每个具有适合于所述电机的转速和加速/减速的波形的电流信号；控制所述电流信号，然后向每相电机绕组发送所述信号；以及通过被发送的电流信号向电机提供功率而驱动所述电机。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述电流波形从存储在微型计算机的存储器中的电流波形表中读出。
3.一种用于控制开关磁阻电机中的电流的装置，包括微型计算机，用于发送电流信号，其中每个电流信号相应于由光检测器检测的所述电机的转速和加速/减速具有不同的波形；电流控制电路单元，用于控制从所述微型计算机发送的电流信号；以及逆变器电路单元，用于通过接收被控制的电流信号控制所述电机的操作。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述微型计算机具有安装有电流波形表的存储器。
全文摘要
一种用于控制开关磁阻电机中的电流的方法和装置,其中在测量SRM的转速并确定电机被加速或减速之后,具有相应于加速或减速以及电机转速的每个电流信号被从存储器的电流波形表中读出并被发送,并且电流信号被控制,然后发送给每相的电机绕相,借以驱动电机。
文档编号H02P25/08GK1195922SQ9810801
公开日1998年10月14日 申请日期1998年3月20日 优先权日1997年3月20日
发明者表尚渊 申请人:三星电子株式会社