[实用新型]一种双向运行超前触发控制的永磁无刷直流电机

说明书

技术领域

本实用新型属于永磁无刷直流电机技术领域，涉及一种双向运行超前触发控制的永磁无刷直流电机，该永磁无刷直流电机在双向运行时每个方向都能各自实现超前触发控制以改善运行性能。

背景技术

永磁无刷直流电机具有诸多优点，应用前景广泛。常见的永磁无刷直流电机一般由直流电源驱动，在结构上包括永磁电机本体、转子位置传感器和电子换向电路三部分。永磁电机本体包括主定子和主转子，主定子上放置m相电枢绕组（m为大于1的自然数，当m = 6时可以是6相绕组也可以是双3相绕组）；主转子上安装p对永磁磁极。转子位置传感器包括传感器定子和传感器转子两部分，传感器定子上有一套用于检测转子位置的检测元件组，共包含m个检测元件（例如霍尔传感器）；传感器转子安装p对永磁磁极，其极性轴线与永磁电机本体主转子的极性轴线平行；每个检测元件面对传感器转子的某个极性时输出高电平，面对另一极性时输出低电平。电子换向电路包括一个m相桥式逆变电路和一个逻辑控制电路，其功能是根据转子位置传感器定子上的检测元件的输出信号，给永磁电机本体定子上的m相电枢绕组馈入适当的电能，以实现电机的电子换向。

常见永磁无刷直流电机的转子位置传感器的m个检测元件分别安放在与永磁电机本体的m个电枢绕组轴线平行的位置上。这样，电子换向电路中的逻辑控制电路通过对这m个检测元件的输出信号进行编码，控制其桥式逆变电路向永磁电机本体的m相电枢绕组馈电。在这种情况下，馈电的相位与各电枢绕组中的反电势是同相位的。但是，由于永磁电机本体的电枢绕组电感的影响，在重载、高速等很多情况下，这种同相位馈电的方式并不优越。为此，可以将转子位置传感器的m个检测元件逆着电机的某个旋转方向偏转α_C电角度，这样，电机各电枢绕组的馈电相位就超前于反电势，超前角的大小就是α_C电角度，故称为超前触发控制。适当的超前触发控制可以有效改善电机的运行性能。但是，当该电机按相反方向旋转时，各电枢绕组的馈电相位就滞后于反电势，滞后角的大小也是α_C电角度，进而导致电机的反向运行性能恶化。所以，常见的永磁无刷直流电机的转子位置传感器采用一套检测元件组（共有m个检测元件）并将每个检测元件偏转某个相同的角度的方法，不能在电机双向运行时每个方向上都实现超前触发控制。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种双向运行超前触发控制的永磁无刷直流电机，转子位置传感器采用两套检测元件组，使得顺时针和逆时针两个运行方向能分别实现最佳的超前触发控制。

本实用新型包括永磁电机本体、转子位置传感器和电子换向电路；

所述的永磁电机本体包括主定子和主转子，主定子上对称放置电枢绕组，主转子上设置有主转子永磁磁极；

所述的转子位置传感器包括传感器定子和传感器转子，传感器转子上设置有与主转子永磁磁极对数相同的传感器转子永磁磁极；所述的传感器转子与主转子同轴设置或一体设置；传感器定子上设置两套检测元件组，每套检测元件组包括数量与主定子电枢绕组的相数相同的检测元件，一套检测元件组中的每个检测元件设置在与主定子电枢绕组的每一相轴线的一侧，另一套检测元件组中的每个检测元件设置在与主定子电枢绕组的每一相轴线的另一侧，同组的检测元件相对于主定子电枢绕组轴线的偏转角度相同；检测元件通过检测传感器转子的极性来判断电机本体的主转子所处的位置；

所述的电子换向电路包括桥式逆变电路和逻辑控制电路，根据传感器定子的输出信号，控制永磁电机本体的主定子，实现电机的电子换向。

本实用新型的永磁无刷直流电机在需要电机双向运行的场合，每个方向上均能各自实现最优的超前触发控制，改善了电机的运行性能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型顺时针运行时超前触发控制示意图；

图3为本实用新型逆时针运行时超前触发控制示意图；

图4为本实用新型一相绕组对应的两个检测元件位置示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种永磁无刷直流电机，其转子位置传感器定子采用两套检测元件组，可双向运行且每个运行方向可分别实现超前触发控制，包括永磁电机本体1、转子位置传感器2和电子换向电路3三部分。