[发明专利]使用两相交流电驱动马达的方法与发电的方法

说明书

一种使用两相交流电驱动马达的方法，马达具有转子、定子及至少两组定子线圈，该至少两组定子线圈通电后定子产生多个定子磁极，且定子磁极间夹角小于90度。马达的交流驱动方法包括：以该两相交流电流分别驱动该两组定子线圈，以产生两组磁场且合成一组总合磁场以驱动转子。其中，总合磁场实质上无涟波，且总合磁场的旋转角或移动量的变化量与两相交流电流的相位角的变化量成等比率关系。各相交流电流的一个周期包含正半周与负半周，正半周包含类三角形或曲边三角形的正电流波形，负半周包含类三角形或曲边三角形的负电流波形。

技术领域

本发明涉及一种马达的驱动方法与发电的方法，特别是涉及一种使用两相交流电流驱动马达的方法与发电的方法。

背景技术

现今的马达多是利用多相电流来驱动马达的定子线圈，在马达内产生旋转磁场，以驱动转子旋转。根据马达的种类与需求的不同，多相电流驱动分为方波驱动及正弦波驱动两种，无刷直流马达(BLDCM)多使用方波驱动，永磁同步马达(PMSM)或交流感应马达(ACIM)多使用正弦波驱动。方波驱动(电流或为梯形波)具有较大的磁场涟波，其优点是电路简单；正弦波驱动则具有较低的磁场涟波、转动较平顺及低噪音的优点，多使用于要求较高的场合。

以三相正弦波电流驱动的六定子磁极的永磁同步马达为例，通常是以三个相位相差120度的正弦波电流驱动马达内的三组线圈，产生三组夹角60度的磁场(向量)，再合成一组旋转的总合磁场(向量)，转子会随着该总合磁场(向量)旋转。但是此种三相正弦波驱动的方法却隐含着与旋转方向相反且会与其它磁场(向量)互相抵消的无效磁场(向量)，造成电力的浪费，因此具有改善的空间。

此外，传统的两相马达通常是以两个相位差90度的正弦波电流驱动四极定子马达(具有四组凸齿或四组定子线圈绕组、定子磁极夹角为90度)，以达到无涟波的稳定转动，因两相正弦波电流的波形特性关系，如果要两相马达不产生磁场涟波，其定子极数必须为四极或凸齿夹角必须等于90度，而且若使用正弦波电流驱动且要达到与三相马达相同的转矩，两相4极马达所需的耗电量为三相6极马达的1.5倍，使两相马达的应用受到限制。

因此，如果能设计一种用两相交流电驱动马达的方法，可以去除无效的磁场(向量)，但又可保有相同旋转的总合磁场(向量)，就可以降低马达的耗电量。另外，如能设计一种两相马达的驱动方法，可以驱动定子极数多于四极、凸齿夹角小于90度的两相马达且不会产生磁场涟波，并降低耗电量，就可以大大改善两相马达的应用范围，使其可与三相马达竞争。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种两相交流电驱动马达的方法，可以减少多相马达中的无效磁场，以降低马达的耗电量，并提供稳定无涟波的旋转磁场来驱动马达转子旋转，并可改善两相马达使其定子极数多于4极时，或凸齿夹角小于90度时不会产生磁场涟波。

本发明的另一目的为提供一种利用马达来发电产生两相电流的方法，可具有较高的发电效率。

本发明提出一种使用两相交流电驱动马达的方法，使用控制电路以软件或硬件或软硬件技术产生两相交流电流驱动马达，马达具有转子、定子及至少两组定子线圈，该至少两组定子线圈通电后定子产生多个定子磁极。马达的交流驱动方法包括：两相电流供电给马达，以产生两组磁场且合成一组总合磁场以驱动转子。其中，总合磁场实质上无涟波，且总合磁场的旋转角或移动量的变化量与该两相电流的相位角的变化量成等比率关系，且各相电流的一个周期包含正半周与负半周，正半周包含类三角形或曲边三角形的正电流波形，负半周包含类三角形或曲边三角形的负电流波形。其中，实质上无涟波代表理论上的理想值可以达到完全无涟波，类三角形或曲边三角形代表一种波形其上升与下降的斜边介于具有相同顶点的正弦波与三角波之间。在一个实施例中，当控制电路产生多相电源时，任何时间仅由多相电源中的其中两相供应电流给马达。