專利名稱：多相電機(jī)繞組的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電機(jī)，尤其涉及用于多相電機(jī)的繞組電路結(jié)構(gòu)以及使用最小的控制狀態(tài)數(shù)目對(duì)多相電機(jī)所進(jìn)行的控制。
背景技術(shù)：
上述共同未決的專利申請(qǐng)描述了為車輛開發(fā)高效電機(jī)驅(qū)動(dòng)以作為可行的替代方案取代內(nèi)燃機(jī)的前景。電機(jī)繞組的電子控制脈沖激勵(lì)為更靈活地操控電機(jī)特性提供了前景。通過控制脈沖寬度、占空比以及將電池電源可切換地施加到適當(dāng)?shù)亩ㄗ永@組上，可以獲得多種優(yōu)越的功能。在許多電機(jī)申請(qǐng)中，車輛驅(qū)動(dòng)環(huán)境僅僅是一個(gè)例子，非常期望能在寬泛的速度范圍上實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行，并同時(shí)保持高轉(zhuǎn)矩輸出能力且節(jié)省能源。
上述共同未決申請(qǐng)中描述的電機(jī)結(jié)構(gòu)配置都致力于這些目標(biāo)。電磁鐵芯部分可以配置為隔離的環(huán)孔狀可透磁結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)磁通密度。隔離的電磁鐵芯部分可允許磁芯中的單個(gè)磁通密度具有最小的磁通損耗或具有對(duì)其他電磁體組件的最小有害變壓器干擾效應(yīng)。
圖1是示出了例如在共同未決申請(qǐng)第09/826,422號(hào)中所公開的電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子部件，其所公開的內(nèi)容作為參考包含于此。轉(zhuǎn)子組件10是環(huán)孔狀結(jié)構(gòu)，具有沿著圓柱形支承板14大體均勻分布的永磁體12。該永磁體是轉(zhuǎn)子磁極，該磁極沿著該環(huán)孔的內(nèi)圓周按磁極性交替變化。支承板可以由可透磁材料構(gòu)成，用作相鄰永磁磁極12之間的磁通回路。轉(zhuǎn)子包圍定子組件20，轉(zhuǎn)子和定子組件被環(huán)形徑向氣隙分隔。定子20包括多個(gè)沿該氣隙均勻分布的具有相同結(jié)構(gòu)的電磁鐵芯部分。每個(gè)鐵芯部分包括一個(gè)通常為U形的磁結(jié)構(gòu)24，該磁結(jié)構(gòu)形成兩個(gè)具有面對(duì)該氣隙的表面26的磁極。繞組28卷繞在磁極對(duì)的繞組支架上?？蛇x地，構(gòu)造鐵芯部分，以容納在連接磁極對(duì)的部分上所形成的單個(gè)繞組。每個(gè)定子電磁鐵芯結(jié)構(gòu)與相鄰定子鐵芯部件相分離，并且與相鄰定子鐵芯部件磁性隔離。該定子部件24被固定到不透磁的支撐結(jié)構(gòu)(未示出)上，由此形成環(huán)孔狀結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)消除了來自相鄰定子極組的離散變壓器磁通效應(yīng)。
上述申請(qǐng)?zhí)枮?0/173,610的申請(qǐng)描述了為實(shí)現(xiàn)對(duì)這些電機(jī)的各種應(yīng)用的精確控制而設(shè)計(jì)的電機(jī)控制策略。雖然通常的控制系統(tǒng)假設(shè)整個(gè)電機(jī)具有均勻的參數(shù)值，但是在那個(gè)申請(qǐng)中可以認(rèn)識(shí)到獨(dú)立結(jié)構(gòu)部件的引入會(huì)在不同的定子部件間引起電路參數(shù)例如相電阻、相自感等等的變化。由此電機(jī)控制涉及匯合與電流反饋部件相連接的非線性前饋補(bǔ)償。將每個(gè)定子鐵芯部分作為單個(gè)相進(jìn)行單獨(dú)控制，根據(jù)與用于激勵(lì)相繞組的定子相元件相關(guān)的控制參數(shù)組，響應(yīng)控制器所產(chǎn)生的控制信號(hào)，對(duì)每一組相繞組進(jìn)行激勵(lì)。在所示的示例性的七相電機(jī)中，需要分別對(duì)所有七個(gè)狀態(tài)進(jìn)行有源控制。
圖2和3中示出了根據(jù)申請(qǐng)?zhí)枮?0/173,610的申請(qǐng)的控制方法。通過由直流電源40所提供的驅(qū)動(dòng)電流經(jīng)由電子開關(guān)組42來可切換地激勵(lì)定子相繞組。該開關(guān)組通過柵極驅(qū)動(dòng)器46連接到控制器44?？刂破?4具有一個(gè)或多個(gè)用戶輸入和多個(gè)用于在運(yùn)行期間所檢測(cè)到的電機(jī)狀態(tài)的輸入。每個(gè)相繞組中的電流由多個(gè)電流傳感器48中相應(yīng)的一個(gè)電流傳感器來檢測(cè)，該電流傳感器48的輸出提供給控制器44。為此，該控制器可以具有多個(gè)輸入，或者可選地，可以將來自電流傳感器的信號(hào)進(jìn)行多路復(fù)用并且連接到單個(gè)控制器輸入上。轉(zhuǎn)子位置傳感器46連接到控制器44的另一個(gè)輸入上以向其提供位置信號(hào)。該位置傳感器的輸出也被施加到速度近似器50上，該速度近似器將位置信號(hào)轉(zhuǎn)換為速度信號(hào)，以便將該速度信號(hào)施加到控制器44的另一個(gè)輸入上。
順序控制器可以包括微處理器或等效微控制器，例如TexasInstrument的數(shù)字信號(hào)處理器TMS320LF2407APG。開關(guān)組可以包括多個(gè)MOSFET H型橋，例如International Rectifier的IRFIZ48N-ND。柵極驅(qū)動(dòng)器可以包括Intersil的MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器HIP4082IB。位置傳感器可以包括任何已知的傳感裝置，例如霍耳效應(yīng)器件(AllegroMicrosystems的92B5308)、巨磁電阻(GMR)傳感器、電容性旋轉(zhuǎn)傳感器、簧片開關(guān)、包含非晶傳感器的脈沖有線傳感器、分解器、光傳感器等等。霍耳效應(yīng)電流傳感器例如F.W.Bell SM-15可以用作電流傳感器48。速度檢測(cè)器50提供所檢測(cè)到的位置信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)的近似值。
圖3是用于單個(gè)定子鐵芯部件繞組的開關(guān)組和驅(qū)動(dòng)器的部分電路圖。定子相繞組28連接到具有四個(gè)FET的橋式電路中?？梢允褂萌魏胃鞣N已知的電子開關(guān)元件，例如雙極性晶體管，來控制驅(qū)動(dòng)電流按適當(dāng)?shù)姆较蛄飨蚨ㄗ永@組28。FET53和FET55串聯(lián)跨接在電源兩端，同樣，F(xiàn)ET54和FET56也如此連接。定子繞組28連接在兩個(gè)串聯(lián)的FET電路的連接節(jié)點(diǎn)之間。柵極驅(qū)動(dòng)器46響應(yīng)從順序控制器44所接收到的控制信號(hào)以將觸發(fā)信號(hào)施加到FET的柵極端子上。FET53和56同時(shí)被觸發(fā)，從而使電機(jī)電流向一個(gè)方向流動(dòng)。為了使電流向反方向流動(dòng)，則同時(shí)觸發(fā)FET54和55。可選地，可以將柵極驅(qū)動(dòng)器46集成到順序控制器44中。
如上示出和所述的特定電路僅僅是各種可選的電機(jī)激勵(lì)電路中的代表。然而，每個(gè)相都具有允許對(duì)每個(gè)相的狀態(tài)進(jìn)行有源控制的相關(guān)的切換和驅(qū)動(dòng)電路。對(duì)于多相電機(jī)來說，對(duì)這些用于每一相的電路的復(fù)制以及所增加的電路實(shí)際狀態(tài)和功能的復(fù)雜性不僅昂貴且難以承受。因此需要一種對(duì)多相電機(jī)進(jìn)行有效控制并同時(shí)能夠降低可控狀態(tài)的數(shù)目。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了上述需要，并同時(shí)保持了例如在共同未決申請(qǐng)中所公開的分離且鐵磁隔離的單個(gè)定子鐵芯部件結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)了可控狀態(tài)數(shù)目的減少并同時(shí)保持了高精度的可控性。
使用多相無刷永磁電機(jī)可以獲得上述優(yōu)點(diǎn)，所述多相無刷永磁電機(jī)具有定子，所述定子為每一相裝配有至少一個(gè)繞組，所述繞組在多個(gè)接合點(diǎn)處彼此固定地連接。電源通過受控的電機(jī)激勵(lì)電路連接到多個(gè)端子上，所述端子連接到相應(yīng)的接合點(diǎn)上，端子的數(shù)目小于電機(jī)的相數(shù)，并因此，小于接合點(diǎn)的數(shù)目。電機(jī)激勵(lì)電路由中央處理器適當(dāng)?shù)乜刂?。因此，避免了為每一相?fù)制相同的激勵(lì)電路。
可以通過如下方法獲得上述結(jié)構(gòu)，即以三角形(Δ形)連接結(jié)構(gòu)配置第一組繞組，同時(shí)所述結(jié)構(gòu)的相鄰繞組在所述多個(gè)接合點(diǎn)中相應(yīng)的一個(gè)接合點(diǎn)處相互連接，以及以星形(Y形)結(jié)構(gòu)連接的第二組繞組，所述星形結(jié)構(gòu)的各端點(diǎn)連接到所述多個(gè)接合點(diǎn)中相應(yīng)的接合點(diǎn)上。所述星形結(jié)構(gòu)的一個(gè)端點(diǎn)可以連接到不與端子直接相連的那個(gè)接合點(diǎn)上。由于本發(fā)明適用于各種相數(shù)的電機(jī)，因此第一組和第二組相繞組的數(shù)目也是可變的。在所示的優(yōu)選實(shí)施例中，電機(jī)包括七相，三角形結(jié)構(gòu)包括帶有五個(gè)接合點(diǎn)的五相繞組，星形結(jié)構(gòu)包括兩相繞組，星形的一個(gè)繞組支架直接連接在一個(gè)接合點(diǎn)和連接其他星形繞組的中心節(jié)點(diǎn)之間。在該實(shí)施例中，僅有四個(gè)接合點(diǎn)直接連接到相應(yīng)的電源端子。第一電阻元件可以跨接在星形結(jié)構(gòu)的兩個(gè)相繞組上，而第二電阻元件可以連接在星形結(jié)構(gòu)的中心節(jié)點(diǎn)和一個(gè)接合點(diǎn)之間。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，在電機(jī)中，定子進(jìn)一步包括多個(gè)彼此鐵磁隔離的鐵磁鐵芯部分，每一鐵芯部分具有形成在其上的一個(gè)相應(yīng)的相繞組。每一鐵芯部分包括多個(gè)磁極，每個(gè)磁極穿過徑向氣隙面對(duì)轉(zhuǎn)子。相數(shù)等于定子鐵芯數(shù)，并且每個(gè)相繞組卷繞在相應(yīng)的一個(gè)定子鐵芯上。然而可以理解，具有許多定子鐵芯部分的電機(jī)可以具有多個(gè)與相應(yīng)的相相關(guān)的鐵芯部分繞組。
根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)可以由電機(jī)激勵(lì)電路所控制，所述電機(jī)激勵(lì)電路將定子繞組連接到電源，用以向繞組提供受控的激勵(lì)電流，電機(jī)激勵(lì)電路具有多個(gè)電源輸出端子，其數(shù)目小于接合點(diǎn)的數(shù)目。連接到電機(jī)激勵(lì)電路上的中央處理器，對(duì)電機(jī)繞組激勵(lì)而進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?。電機(jī)激勵(lì)電路可以包括連接到每個(gè)電源輸出端子的一組受控開關(guān)。提供監(jiān)測(cè)裝置用于監(jiān)測(cè)多個(gè)定子相繞組中的每一個(gè)定子相繞組的電流，并且將這些監(jiān)測(cè)裝置連接到所述中央處理器以提供電流反饋信號(hào)。
通過以下具體的描述本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易理解本發(fā)明附加的優(yōu)點(diǎn)，其中僅僅示出和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，簡(jiǎn)單地說明了為實(shí)施本發(fā)明而設(shè)計(jì)的最佳方式?？梢悦靼祝诓槐畴x本發(fā)明的情況下，本發(fā)明能夠是其他的和不同的實(shí)施例，并且在各種顯而易見的方面對(duì)多個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行修改是可能的。因此，附圖和說明書在本質(zhì)上都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是示例性的，而并非限制性的。


本發(fā)明通過在附圖中的實(shí)例闡釋本發(fā)明，而不是要對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，并且其中相同的附圖標(biāo)記代表相似的部件，其中圖1是示出了應(yīng)用于本發(fā)明的電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子結(jié)構(gòu)部件的示意圖。
圖2是示出了例如在共同未決申請(qǐng)10/173,6l0中所公開的電機(jī)控制系統(tǒng)的方框圖。
圖3是示出了例如在共同未決申請(qǐng)10/173,610中所公開的單個(gè)定子鐵芯部件繞組的開關(guān)組和驅(qū)動(dòng)器的部分電路圖。
圖4是示出了本發(fā)明的各種電流波形的時(shí)序圖。
圖5是示出了代表七相電機(jī)的本發(fā)明具體實(shí)施例的定子繞組電路結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖6是示出了將圖5的實(shí)施例合并到根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)控制系統(tǒng)中的框圖。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的圖6的框圖的一種變形。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的圖6的框圖的另一種變形。
具體實(shí)施例方式
如上所述，圖1是七狀態(tài)機(jī)即七相無刷電機(jī)的例子，每一個(gè)鐵磁隔離的鐵芯部件都對(duì)應(yīng)一個(gè)相應(yīng)的相，該鐵芯部件具有形成在其上的一個(gè)繞組。該機(jī)器需要對(duì)相應(yīng)的七相在七個(gè)狀態(tài)下進(jìn)行有源控制。根據(jù)本發(fā)明，配置相繞組以使得僅需對(duì)四個(gè)狀態(tài)進(jìn)行有源控制，從而為所有七相提供受控的定子繞組激勵(lì)?？梢悦黠@減少電子設(shè)備的尺寸和成本，同時(shí)現(xiàn)在只需要較少數(shù)量的電子設(shè)備即可獲得與對(duì)所有七個(gè)狀態(tài)分別進(jìn)行有源控制相同的機(jī)械轉(zhuǎn)矩、速度和功率特性。
具有七個(gè)均分相的電流控制無刷電機(jī)可以由以下七個(gè)電流矢量表示Ia＝|I|·(1+i0)Ib＝|I|·(0.62+i0.78)Ic＝|I|·(-0.22+i0.97)Id＝|I|·(-0.9+i0.43)Ie＝|I|·(-0.9-i0.43)If＝|I|·(-0.22-i0.97)Ig＝|I|·(0.62-i0.78)或者以矩陣形式表示為如下表達(dá)式矢量 可以定義為I→=IaIbIcIdIeIfIg=|I|·10.62-0.22-0.9-0.9-0.220.62+i00.780.970.43-0.43-0.97-0.78]]>可以通過如下變換減小到四個(gè)狀態(tài)I1I2I3I4=-1.0-1.0-1.01.00.01.01.01.01.00.00.0-1.00.0-1.0000.0-1.01.00.00.0001.00.00.01.00.0·IaIbIcIdIeIfIg]]>上述矩陣處理得到了I1、I2、I3和I4的如下數(shù)值I1I2I3I4=|I|·-1.9-i3.081.9+i2-i0.871.95i]]>或者可以以極坐標(biāo)的形式將上述電流表示為I1I2I3I4=|I|·3.62·ej(-121.7)2.76·ej(46.4)0.87·ej(-90)1.95·ej(90)]]>圖4示出了由四種狀態(tài)電流的電流波形所疊加成的七相電流的電流波形的時(shí)序圖。圖5示出了七相繞組28a-28g的電路結(jié)構(gòu)，其中通過施加所示的四種狀態(tài)電流的波形而獲得波形如圖4所示的七個(gè)均衡的相電流。五個(gè)相繞組28a、28e、28d、28f和28c固定地串聯(lián)在五個(gè)接合點(diǎn)處從而形成三角形結(jié)構(gòu)。相繞組28b和28g是星形結(jié)構(gòu)的一部分，該結(jié)構(gòu)固定地連接到三角形結(jié)構(gòu)的相繞組之間相應(yīng)的接合點(diǎn)上。每一個(gè)相繞組28b和28g的末端都一起連接到中央節(jié)點(diǎn)。相繞組28b和28g的另一端分別連接到相繞組28a和相繞組28c之間的接合點(diǎn)以及相繞組28d和相繞組28f之間的接合點(diǎn)上。中央節(jié)點(diǎn)經(jīng)電阻元件R1連接到相繞組28a和相繞組28e之間的接合點(diǎn)上。所示出的電阻元件R2連接在相繞組28g的引出端和相繞組28c和28f之間的接合點(diǎn)之間。這些電阻元件用以消除或減小由于繞組間的相互作用而可能出現(xiàn)的環(huán)流(或多個(gè)環(huán)流)。R1和R2的值可以設(shè)置為符合期望的設(shè)備性能，并且在許多情況下可以省略。在后一情形中，中央節(jié)點(diǎn)直接連接到三角形接合點(diǎn)上。電源端子T1-T4連接到三角形結(jié)構(gòu)的五個(gè)接合點(diǎn)中的四個(gè)上，用以提供波形如圖4所示的四種狀態(tài)電流I1-I4。對(duì)電機(jī)電源進(jìn)行控制來提供上述狀態(tài)電流將會(huì)產(chǎn)生圖示的均衡的相電流波形。
圖6示出了對(duì)圖5中的定子結(jié)構(gòu)的相繞組進(jìn)行激勵(lì)的電機(jī)控制系統(tǒng)。為了避免插圖中不必要的混淆，僅僅詳細(xì)示出了對(duì)于理解本發(fā)明所必不可少的那些部件。直流電源40通過電機(jī)激勵(lì)電路42向電機(jī)定子供電。優(yōu)選地，激勵(lì)電路42包括并聯(lián)跨接在電源兩端的多對(duì)開關(guān)。每一個(gè)開關(guān)對(duì)包括一個(gè)上橋臂MOSFET開關(guān)54，其與下橋臂MOSFET開關(guān)56串聯(lián)。開關(guān)對(duì)的數(shù)目等于連接到電機(jī)繞組的受控電源輸出的數(shù)目，在所示的實(shí)施例中是四個(gè)。將在每個(gè)串聯(lián)連接的開關(guān)對(duì)之間的接合點(diǎn)連接到電源端子T1-T4中相應(yīng)的一個(gè)電源端子上。柵極電極連接到控制器44上，并單獨(dú)由控制器輸出的控制信號(hào)觸發(fā)。電流傳感器48位于每一個(gè)相繞組通路中，用以向該控制器提供電流反饋信號(hào)。
控制器44，位置傳感器46和各電流傳感器可以包括在如上述申請(qǐng)?zhí)枮?0/173,610的申請(qǐng)中所公開的各部件。正如那個(gè)申請(qǐng)中所描述的，由控制器所接收的電機(jī)反饋信號(hào)為執(zhí)行算法提供了充分的數(shù)據(jù)，從而向?yàn)槊恳幌嗬@組提供激勵(lì)的開關(guān)組輸出控制信號(hào)。在圖6的系統(tǒng)中，響應(yīng)在全部七相繞組中所監(jiān)測(cè)到的電流，控制器向四對(duì)開關(guān)輸出控制信號(hào)。根據(jù)上述的矩陣變換，控制器在四個(gè)輸出電源連接中獲得了電流的等效反饋，并由此向所述開關(guān)提供控制信號(hào)。因此，本發(fā)明將所需的開關(guān)以及相關(guān)的電路從二十八個(gè)(每相四個(gè))顯著地減小到了八個(gè)。由于柵極驅(qū)動(dòng)器數(shù)目的減少，因此在電路中獲得額外的效率。
圖7和8示出了圖6的實(shí)施例的變形，且二者在電流傳感器的數(shù)目和布置方面有所不同。在圖7的實(shí)施例中，電流傳感器48被連接到與相應(yīng)的開關(guān)組連接的每個(gè)電源輸出上。所檢測(cè)到的四個(gè)電流信號(hào)被傳送到控制器的各個(gè)輸入上。在圖8的實(shí)施例中，一個(gè)電流傳感器48連接到電池引線中的一個(gè)上。將所檢測(cè)到的電池電流輸入到控制器中。在這些實(shí)施例中，基于上述矩陣的適當(dāng)算法被存儲(chǔ)在控制器中，用于將控制信號(hào)輸出到為每個(gè)相繞組提供激勵(lì)的開關(guān)組上。
可以理解的是，本發(fā)明的電機(jī)可以在結(jié)構(gòu)配置很寬的范圍內(nèi)應(yīng)用。盡管已經(jīng)示例并描述了七相電機(jī)，但是當(dāng)可以導(dǎo)出適當(dāng)?shù)南嚯娏魇噶亢妥儞Q時(shí)，本發(fā)明并不局限于特定的相數(shù)。對(duì)于多相電機(jī)而言，可以實(shí)現(xiàn)額外的節(jié)約。此外，本發(fā)明不要求在單個(gè)定子鐵芯部件的磁極對(duì)上形成每個(gè)相繞組。即，本發(fā)明也適用于具有分布在多個(gè)磁極周圍的相繞組的多相電機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種多相無刷電機(jī)包括轉(zhuǎn)子，其包括多個(gè)永磁體；定子，其包括多個(gè)繞組，每個(gè)繞組對(duì)應(yīng)于一個(gè)相應(yīng)的電機(jī)相，所述多個(gè)繞組在多個(gè)接合點(diǎn)處彼此固定地連接；以及多個(gè)端子，其連接到受控電源；其中所述的多個(gè)端子的數(shù)目小于電機(jī)的相數(shù)，并且每個(gè)端子直接連接到所述多個(gè)接合點(diǎn)中相應(yīng)的一個(gè)接合點(diǎn)上。
2.如權(quán)利要求1所述的多相無刷電機(jī)，其中所述端子數(shù)目小于所述接合點(diǎn)數(shù)目。
3.如權(quán)利要求1所述的多相無刷電機(jī)，其中所述多個(gè)繞組包括以三角形結(jié)構(gòu)連接的第一組繞組，所述結(jié)構(gòu)的相鄰繞組在所述多個(gè)接合點(diǎn)中相應(yīng)的一個(gè)接合點(diǎn)處連接；以及以星形結(jié)構(gòu)連接的第二組繞組，所述星形結(jié)構(gòu)的端點(diǎn)連接到所述多個(gè)接合點(diǎn)中相應(yīng)的一個(gè)接合點(diǎn)上。
4.如權(quán)利要求3所述的多相無刷電機(jī)，其中所述多個(gè)接合點(diǎn)中的連接到星形結(jié)構(gòu)端點(diǎn)的那個(gè)接合點(diǎn)不直接連接到端子。
5.如權(quán)利要求3所述的多相無刷電機(jī)，其中所述電機(jī)包括七相，所述三角形結(jié)構(gòu)包括帶有五個(gè)接合點(diǎn)的五個(gè)相繞組，所述星形結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)相繞組，并且只有四個(gè)接合點(diǎn)直接連接到相應(yīng)的端子上。
6.如權(quán)利要求5所述的多相無刷電機(jī)，進(jìn)一步包括跨接在三角形結(jié)構(gòu)其中一個(gè)相繞組兩端的第一電阻元件，和連接在所述星形結(jié)構(gòu)的中心節(jié)點(diǎn)和其中一個(gè)接合點(diǎn)之間的第二電阻元件。
7.如權(quán)利要求1的多相無刷電機(jī)，其中定子進(jìn)一步包括多個(gè)彼此鐵磁隔離的鐵磁鐵芯部分，每一鐵芯部分具有形成于其上的相應(yīng)的相繞組。
8.如權(quán)利要求7的多相無刷電機(jī)，其中每個(gè)鐵芯部分包括多個(gè)磁極，每個(gè)磁極穿過氣隙面對(duì)所述轉(zhuǎn)子。
9.如權(quán)利要求7的多相無刷電機(jī)，其中所述相數(shù)等于定子鐵芯的數(shù)目并且每個(gè)相繞組卷繞在相應(yīng)的其中一個(gè)定子鐵芯上。
10.一種多相無刷電機(jī)系統(tǒng)包括電機(jī)，包括永磁轉(zhuǎn)子和定子，所述定子包括多個(gè)繞組，每個(gè)繞組對(duì)應(yīng)于一個(gè)相應(yīng)的電機(jī)相，所述多個(gè)繞組在多個(gè)接合點(diǎn)處彼此固定地連接；電機(jī)激勵(lì)電路，其將定子繞組連接到電源，用以向所述繞組提供受控的激勵(lì)電流，所述電機(jī)激勵(lì)電路具有多個(gè)電源輸出端子，其數(shù)目小于接合點(diǎn)的數(shù)目；以及中央處理器，其連接到所述電機(jī)激勵(lì)電路并對(duì)其進(jìn)行控制；其中每個(gè)所述電源輸出端子直接連接到所述多個(gè)接合點(diǎn)中相應(yīng)的一個(gè)接合點(diǎn)上。
11.如權(quán)利要求10的多相無刷電機(jī)，其中所述多個(gè)繞組包括以三角形結(jié)構(gòu)連接的第一組繞組，所述結(jié)構(gòu)中的各相鄰繞組在所述多個(gè)接合點(diǎn)中相應(yīng)的一個(gè)接合點(diǎn)處連接；以及以星形結(jié)構(gòu)連接的第二組繞組，所述星形結(jié)構(gòu)中的端點(diǎn)連接到所述多個(gè)接合點(diǎn)中相應(yīng)的一個(gè)接合點(diǎn)上。
12.如權(quán)利要求11的多相無刷電機(jī)，其中所述電機(jī)包括七相，所述三角形結(jié)構(gòu)包括帶有五個(gè)接合點(diǎn)的五個(gè)相繞組，所述星形結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)相繞組，并且只有四個(gè)接合點(diǎn)直接連接到相應(yīng)的端子，由此所述七相電機(jī)被四個(gè)受控電源輸出所控制。
13.如權(quán)利要求11的多相無刷電機(jī)，其中所述定子進(jìn)一步包括多個(gè)彼此鐵磁隔離的鐵磁鐵芯部分，每一鐵芯部分具有一個(gè)形成于其上的相應(yīng)的相繞組。
14.如權(quán)利要求11的多相無刷電機(jī)，其中所述電機(jī)激勵(lì)電路包括一組連接到每個(gè)電源輸出端子的受控開關(guān)。
15.如權(quán)利要求11的多相無刷電機(jī)，進(jìn)一步包括監(jiān)測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)多個(gè)定子相繞組中的每一個(gè)定子相繞組的電流，所述監(jiān)測(cè)裝置連接到所述中央處理器，用以向其提供電流反饋信號(hào)。
16.如權(quán)利要求12的多相無刷電機(jī)，進(jìn)一步包括電流監(jiān)測(cè)器，其連接到每一個(gè)激勵(lì)電路電源輸出端子上并且連接到所述中央處理器上，用以向所述中央處理器提供電流反饋信號(hào)。
17.如權(quán)利要求11的多相無刷電機(jī)，進(jìn)一步包括與電池串聯(lián)連接的電流監(jiān)測(cè)器，其連接到所述中央處理器，用以向所述中央處理器提供電流反饋信號(hào)。
全文摘要
一種多相永磁無刷電機(jī)具有定子，所述定子為每一相配備至少一個(gè)繞組，所述繞組在多個(gè)接合點(diǎn)處彼此固定地連接。電源通過受控的電機(jī)激勵(lì)電路連接到多個(gè)端子上，所述端子連接到相應(yīng)的接合點(diǎn)上，其中端子的數(shù)目小于電機(jī)的相數(shù)。電機(jī)激勵(lì)電路被中央處理器適當(dāng)?shù)乜刂?。?shí)現(xiàn)可控狀態(tài)數(shù)目的減少并同時(shí)保持了高精度的可控性。因此，避免了為每一相復(fù)制相同的激勵(lì)電路。
文檔編號(hào)H02K3/28GK1871763SQ200480031268
公開日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2004年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月10日
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