專利名稱：調(diào)節(jié)磁阻電動(dòng)機(jī)線圈的供電的方法以及為此的電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明首先涉及一種用于調(diào)節(jié)磁阻電動(dòng)機(jī)的線圈的供電的方法。
背景技術(shù)：
所述類型的方法是公知的。例如，DE 10229443 Al公開了一種用于控 制磁阻電動(dòng)機(jī)的方法，其中，在一個(gè)第一線圏還被激勵(lì)的時(shí)刻額外地激勵(lì) 沿著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向后續(xù)的第二線圈。由于這種方法即使在極小的轉(zhuǎn)速下 也實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子的均勻運(yùn)轉(zhuǎn)。在此，將該專利申請(qǐng)的內(nèi)容完全針對(duì)內(nèi)容引入 到本發(fā)明的公開中，并且也為此目的將該專利申請(qǐng)的特征結(jié)合到本發(fā)明的 權(quán)利要求中。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上面描述的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種 所述類型的方法，借助于其可以實(shí)現(xiàn)盡可能最大的功率轉(zhuǎn)換。
該技術(shù)問題首先和基本上是通過權(quán)利要求1的主題解決的。因此，給 出了一種用于調(diào)節(jié)磁阻電動(dòng)機(jī)的線圏的供電的方法，其中，根據(jù)同一線圈 的放電的變化、即在低于表征該放電的預(yù)定邊界值之后進(jìn)行供電。在帶有 至少一個(gè)在供電階段期間建立電通量的磁場(chǎng)繞組的直流電動(dòng)機(jī)中，所建立 的磁能量必須在放電階段期間再次完全地消失。該時(shí)間除了別的之外取決 于不同的因數(shù)，例如部件的溫度或樣本散射。為了保證放電，已知的是對(duì) 于放電假設(shè)"最壞的情況"。通過假設(shè)"最壞的情況"放電時(shí)間不會(huì)帶來最 佳的功率；對(duì)應(yīng)地減小了最大可能的功率密度。通過按照本發(fā)明的方法實(shí) 現(xiàn)了對(duì)磁阻電動(dòng)機(jī)的最大功率密度的優(yōu)化。按照本發(fā)明，在一低于預(yù)定的 放電邊界值時(shí)就進(jìn)行線圈的供電。對(duì)應(yīng)地，供電不是根據(jù)一種假設(shè)、而是 根據(jù)線圏的真實(shí)放電狀態(tài)來進(jìn)行。對(duì)應(yīng)地，在所建議的發(fā)明中也考慮了影 響放電階段的參數(shù)、例如部件的溫度或樣本散射。利用本發(fā)明可以在所有 環(huán)境條件和樣本散射的情況下為磁阻電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換出最大可能的功率。
下面參考權(quán)利要求1的主題解釋其它權(quán)利要求的主題，不過它們的獨(dú) 立表述形式也具有意義。
因此還建議，測(cè)量在所述放電中形成的電流(空轉(zhuǎn)電流)并且將其與 所述邊界值進(jìn)行比較。對(duì)應(yīng)地，在直到低于預(yù)定邊界值的整個(gè)放電階段上 測(cè)量空轉(zhuǎn)電流。該空轉(zhuǎn)電流在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中流經(jīng)二極管，其中為 了進(jìn)行測(cè)量而中間接入分流電阻。除了測(cè)量功能之外，該分流電阻還起到 加快線圈的放電的作用。按照優(yōu)選的方式，平滑一個(gè)與空轉(zhuǎn)電流成比例的 電壓降，并且借助比較器將其引入到空轉(zhuǎn)電流與邊界值的比較中。 一旦低 于邊界值并且由此放電結(jié)束，則比較器優(yōu)選地向微控制器輸出一個(gè)信號(hào)。 微控制器可以據(jù)此立即開始對(duì)同 一線圏的下一次供電，而不會(huì)在此出現(xiàn)延 遲時(shí)間。還優(yōu)選地通過低通實(shí)現(xiàn)對(duì)所述電壓降的平滑。此外，將所述低通 的輸出通過電阻網(wǎng)絡(luò)引入到所述比較器。
本發(fā)明還涉及一種用于為磁阻電動(dòng)機(jī)線圏的供電和放電的電路裝置
這種電路裝置也由本文開始部分提到的DE 10229443 Al公開。 為了提供一種所述類型的電路裝置，其可以以盡可能簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn) 磁阻電動(dòng)機(jī)的盡可能最大的功率轉(zhuǎn)換，建議將在放電中流動(dòng)的電流(空
轉(zhuǎn)電流)借助比較器與預(yù)定邊界值進(jìn)行比較，并且在其低于該邊界值時(shí)輸 出 一個(gè)指示放電結(jié)束的信號(hào)。由于按照本發(fā)明的電路裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)磁阻電
動(dòng)機(jī)的最大功率密度的優(yōu)化?？梢元?dú)立于周圍環(huán)境、例如溫度并且獨(dú)立于 樣本散射地實(shí)現(xiàn)磁阻電動(dòng)機(jī)的最大可能的功率轉(zhuǎn)換。為此，監(jiān)視放電階段。
在低于預(yù)定邊界值時(shí)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，以開始對(duì)同一線圈的供電階段。與在 市場(chǎng)上常見的磁阻電動(dòng)機(jī)中所釆用的電路裝置相反，在按照本發(fā)明的電路 裝置中在放電階段和供電階段之間不出現(xiàn)功率間隙和延遲時(shí)間。可以將在 低于邊界值時(shí)所產(chǎn)生的信號(hào)傳遞至微控制器，該微控制器據(jù)此立刻引入對(duì) 同一線圈的下一供電階段。
下面參考權(quán)利要求7的主題解釋其它權(quán)利要求的主題，不過它們的獨(dú) 立表達(dá)方式也具有意義。
因此，被證明具有優(yōu)勢(shì)的是，在放電的情況下有空轉(zhuǎn)電流通過二極管 (空轉(zhuǎn)二極管)，并且為了測(cè)量該空轉(zhuǎn)電流而中間接入電阻。該電阻進(jìn)一步 優(yōu)選地是分流電阻，其除了測(cè)量任務(wù)之外還進(jìn)一步用于加快放電階段。將 在分流電阻上與空轉(zhuǎn)電流成比例的電壓降引入到所述比較器，以便將空轉(zhuǎn)
電流與預(yù)定邊界值進(jìn)行比較。在此，首先通過低通(RC低通)對(duì)所述電壓 降進(jìn)行平滑。與此相應(yīng)地最后建議，將所述電壓降通過電阻網(wǎng)絡(luò)引入到所 述比較器。


下面對(duì)照表示僅僅 一 個(gè)實(shí)施例的附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn) 一 步的說明。附圖
中
圖1表示帶有轉(zhuǎn)子和定子線圈的磁阻電動(dòng)機(jī)的示意性視圖， 圖2表示用于為磁阻電動(dòng)機(jī)的線圈供電和放電的本發(fā)明的電路裝置的 功能電路圖。
具體實(shí)施例方式
首先，參考圖l顯示和描述轉(zhuǎn)子l，其帶有四個(gè)圍繞轉(zhuǎn)子軸x等角度地 設(shè)置的轉(zhuǎn)子片段2，以便在4/6磁阻電動(dòng)機(jī)M中進(jìn)行對(duì)應(yīng)。
與四極轉(zhuǎn)子1對(duì)應(yīng)的是示意性示出的定子，其帶有六個(gè)圍繞轉(zhuǎn)子1的 轉(zhuǎn)動(dòng)軸x等角度地設(shè)置的線圈3。
為了使轉(zhuǎn)子l旋轉(zhuǎn)，為線圈3直徑上相對(duì)的對(duì)供電，以便建立電通量。 隨后，磁能量必須在放電階段過程中再次完全地消失。
對(duì)于每個(gè)線圏3的供電和放電，分別提供一個(gè)如在圖2中示出的電路 裝置S。該電路裝置如下地構(gòu)成
首先，提供兩個(gè)按照絕緣柵極雙極性晶體管(IGBT)形式的晶體管T^ 和T2,它們通過其基極從一個(gè)沒有示出的微控制器獲得其開關(guān)信號(hào)。
晶體管Ti的集電極連接到中間電路電壓。在晶體管T2的集電極和晶體 管T,的發(fā)射極之間接入了待供電或者待放電的線圈3。
通過微控制器在晶體管T\和T2的基極上給出的開關(guān)信號(hào)導(dǎo)致對(duì)線圈3 的供電。在斷開晶體管T,和T2之后進(jìn)行放電。線圏3的放電通過空轉(zhuǎn)二極 管D,和D2以及通過電阻R!進(jìn)行。在此，電阻R!是借助于其測(cè)量空轉(zhuǎn)電流 的分流電阻。此外，通過分流電阻實(shí)現(xiàn)了線圈3的加速放電。
與空轉(zhuǎn)電流成比例的電壓降通過由電阻R2和電容d組成的低通T得 到平滑，并且隨后通過由電阻R3、 R4和Rs組成的電阻網(wǎng)絡(luò)W被送至比較 器K。
該比較器K將所確定的空轉(zhuǎn)電流與一個(gè)最小的邊界值進(jìn)行比較，并且 如果低于該邊界值而由此放電結(jié)束，則在微控制器上給出一個(gè)信號(hào)。微控
制器可以隨后立刻通過晶體管T,和T2引入下一個(gè)供電，而不會(huì)出現(xiàn)延遲時(shí)間。
可以通過調(diào)節(jié)電阻R6預(yù)先設(shè)置該比較的邊界值。
所有公開的特征(本身)對(duì)于本發(fā)明都是實(shí)質(zhì)性的。因此，將所屬的/ 附加的優(yōu)先權(quán)文件(在前申請(qǐng)的副本)的公開內(nèi)容的全部?jī)?nèi)容包括在本發(fā) 明的公開中，同樣出于該目的，將這些附加的特征一同記錄在本發(fā)明的權(quán) 利要求中。
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)節(jié)磁阻電動(dòng)機(jī)(M)的線圈(3)的供電的方法，其中，根據(jù)同一線圈(3)的放電的變化、即在低于表征該放電的預(yù)定邊界值之后進(jìn)行供電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，測(cè)量在所述放電中形成 的電流(空轉(zhuǎn)電流)并且將其與所述邊界值進(jìn)行比較。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述空轉(zhuǎn)電流流經(jīng) 二極管(DP D2)流動(dòng)，并且為了進(jìn)行測(cè)量而中間接入分流電阻(R,)。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，平滑一 個(gè)與空轉(zhuǎn)成比例的電壓降，并且借助比較器(K)將其引入到空轉(zhuǎn)電流與邊 界值的比較中。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中，通過低通(T) 實(shí)現(xiàn)對(duì)所述電壓降的平滑。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中，將所述低通(T) 的輸出通過電阻網(wǎng)絡(luò)(W)引入到所述比較器(K)。
7. —種用于為磁阻電動(dòng)機(jī)(M)的線圈(3 )供電和放電的電路裝置(S)， 其特征在于，將在放電中流動(dòng)的電流(空轉(zhuǎn)電流)借助于比較器(K)與預(yù) 定邊界值進(jìn)行比較，并且在低于該邊界值時(shí)輸出一個(gè)指示放電結(jié)束的信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路裝置，其特征在于，在放電的情況下有 空轉(zhuǎn)電流通過二極管(空轉(zhuǎn)二極管D!和D2)，并且為了測(cè)量空轉(zhuǎn)電流而中 間接入電阻(R!)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的電路裝置，其特征在于，所述電阻(R。 是分流電阻。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7至9中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的電路裝置，其特征在于， 將與空轉(zhuǎn)電流成比例的電壓送至所述比較器(K )。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7至10中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的電路裝置，其中，通過 低通(T)對(duì)所述電壓降進(jìn)行平滑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7至11中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的電路裝置，其中，將所 述電壓降通過電阻網(wǎng)絡(luò)(W)送至所述比較器(K)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)磁阻電動(dòng)機(jī)(M)的線圈(3)的供電的方法以及一種用于為磁阻電動(dòng)機(jī)(M)的線圈(3)供電和放電的電路裝置(S)。為了提供所述類型的一種方法以及一種電路裝置，借助其可以以盡可能簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)盡可能最大的功率轉(zhuǎn)換，建議針對(duì)方法而言，根據(jù)同一線圈(3)的放電的變化、即在低于表征該放電的預(yù)定邊界值之后進(jìn)行供電；并且針對(duì)電路裝置而言，將在放電中流動(dòng)的電流借助比較器(K)與預(yù)定邊界值進(jìn)行比較，并且在低于該邊界值時(shí)輸出一個(gè)指示放電結(jié)束的信號(hào)。
文檔編號(hào)H02P25/08GK101103519SQ200680001976
公開日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2006年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月7日
發(fā)明者托斯滕·蘭, 馬丁·菲塞勒 申請(qǐng)人:沃維克股份有限公司