[发明专利]一种基于磁转子的逻辑控制电源

说明书

本发明提供了一种基于磁转子的逻辑控制电源，包括电磁模块、开关模块、逻辑模块和电源；电磁模块包括磁芯和线圈；线圈分别连接开关模块及逻辑模块；逻辑模块连接开关模块；开关模块和逻辑模块连接电源；逻辑控制电源用于控制一种外缘排布有n个永磁体的磁转子，安装时磁芯相邻设置于磁转子外缘，间隙m；逻辑模块通过获取基准时刻信号，控制开关模块在基准时刻之前或/和之后的T/2n时域内提供脉冲直流电，每次通电时间小于T/5n，其余时间断电，使磁转子获得前转增量并运行在旋转周期时间T对应的转速。

技术领域

本发明涉及控制电源设计领域，具体涉及一种基于磁转子的逻辑控制电源。

背景技术

控制电源是一种控制电动机械的电源装置，例如控制常规电机转速的控制器，本发明所述的逻辑控制电源是用于控制一种外缘设置有若干永磁体的磁转子。

磁转子的设计与控制在近年研究活跃，早期设计是在电动机转轴设置惯性转盘，后来把视线转向外缘设置若干永磁体，利用外部同样带永磁体的电动旋转轮通过外缘之间的磁力传动作用而满足一些机械装置的需求。磁力传动的一个明显优势是方便控制主动机和负载的偶联，例如一些空气交换用的大型旋转叶片不需要完全稳速，更需要节电，因此，有些应用场景设计了磁力传动装置，当转速达到上限时，主动机暂时断电，传动装置脱离，利用叶片的机械惯性继续旋转；而当叶片的转速降到下限时，重新启动主动机及耦合传动装置，从而达到节省电能目的。

本申请针对这类磁转子的控制技术方案改良及控制方法而提出。

发明内容

本发明的技术目的，是针对现有磁转子的设计缺陷，根据磁转子外缘设置永磁体的周期运动特征，提出一种逻辑控制电源，通过控制周期性发生的电磁力换取磁转子的转矩增量，提升电能利用率，工艺容易实现。

为实现上述技术目标，本发明提供了一种基于磁转子的逻辑控制电源，包括电磁模块、开关模块、逻辑模块和电源；所述电源分别连接开关模块和逻辑模块；电磁模块包括磁芯和环绕磁芯设置的至少一组线圈；所述线圈分别连接开关模块的电源输出端以及逻辑模块的信号输入端；所述逻辑模块的控制端连接开关模块；所述的逻辑控制电源用于控制一种沿基体的外缘相间平均排布有n个永磁体的磁转子旋转，安装时把所述的磁芯相邻设置于磁转子的外缘，两者之间设置间隙m；

开关模块内贮有受控通电程序，对应磁转子一个旋转周期而设置n个脉冲电流周期；逻辑模块内贮有信号逻辑处理程序，通过任一所述永磁体前转至基准法线获取基准时刻信号，控制开关模块在基准时刻之前或/和基准时刻之后的T/2n时域内对电磁模块提供脉冲直流电，并且每次通电时间小于T/5n，其余时间断电，通过周期性的脉冲电磁极使磁转子获得前转增量并运行在旋转周期时间T对应的转速；所述的基准法线由磁转子的转轴与所述磁芯的安装位置所确定。

本发明中，所述的n为正整数；所述的永磁体为磁钢、钕铁硼等一类本领域技术人员公知的材料；所述的间隙m为电磁模块通电的电磁极与永磁体旋转周线的间距；所述的前转根据磁转子的旋转方向而定义。

上述技术方案中，所述的电磁模块的线圈设置两组以上；其中一组以上为电磁力线圈，连接开关模块的直流电源输出端；另外一组以上为磁电感应线圈，连接所述逻辑模块的信号输入端。

上述技术方案中，所述的开关模块包括开关电路和控制模块，开关电路和控制模块的电源输入端连接所述电源；所述的受控通电程序内贮在控制模块；控制模块的控制端连接开关电路，其逻辑控制输入端连接所述的逻辑模块；开关电路的电源输出端连接所述电磁模块的电磁力线圈。

上述技术方案的逻辑模块包括信号处理模块和逻辑处理模块，信号处理模块和逻辑处理模块的电源输入端连接所述电源；所述的信号逻辑处理程序内贮在逻辑处理模块；逻辑处理模块的控制端连接所述的开关模块；信号处理模块的信号输出端连接逻辑处理模块，其信号输入端连接所述电磁模块的磁电感应线圈；所述信号逻辑处理程序的部分功能可与所述开关模块内贮的受控通电程序一体化集成设计。