CN200983566Y - 功率型方波稀土永磁同步电动机单元 - Google Patents
功率型方波稀土永磁同步电动机单元 Download PDFInfo
- Publication number
- CN200983566Y CN200983566Y CNU2006201209778U CN200620120977U CN200983566Y CN 200983566 Y CN200983566 Y CN 200983566Y CN U2006201209778 U CNU2006201209778 U CN U2006201209778U CN 200620120977 U CN200620120977 U CN 200620120977U CN 200983566 Y CN200983566 Y CN 200983566Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- power
- rotor
- rare earth
- synchronous motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 36
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 10
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 9
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 230000005405 multipole Effects 0.000 claims description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种功率型稀土同步电动机单元，包括方波式稀土永磁电机及数字式驱动控制器，其中，数字式驱动控制器包括开关主电路、驱动电路以及控制电路，主开关电路接收来自控制电路的驱动信号，驱动方波式稀土永磁电机动作；控制电路接收从开关主电路中采样电路的采样信号，对应的产生并输出控制信号至开关主电路中，接收位于方波式稀土永磁电机后端的传感器组件接收的位置信息，并对应的产生并输出控制信号至驱动电路，实现电子换向，同时接收外部制动指令，产生制动信号结刹车电路。本实用新型的有益效果在于，驱动器采用数字控制技术，实现对电机的最优驱动控制，电机的体积小，功率密度高，整体可靠性高电机无电刷，对环境无电磁干扰。
Description
技术领域
本实用新型属于一种稀土永磁同步电动机单元。
背景技术
现有技术中的直流电机调速性能优越，低速性能好，运行平稳，但其有机械式换向器，电刷需经常维护，且运行中产生换向火花，造成无线电干扰。现有技术中的交流变频***，结构简单，工作可靠，但其电机体积庞大。
实用新型内容
本实用新型的一个目的，在于解决现有技术中的不足之处，提供一种采用电子换向高效节能，运转平稳，无级调速范围宽，低速机械特性好的功率型稀土同步电动机。
为实现上述目的，本实用新型提供的一种功率型稀土同步电动机单元包括方波式稀土永磁电机及数字式驱动控制器，其中，数字式驱动控制器包括开关主电路、驱动电路以及控制电路，主开关电路接收来自控制电路的驱动信号，驱动方波式稀土永磁电机动作；控制电路接收从开关主电路中采样电路的采样信号，对应的产生并输出控制信号至开关主电路中，接收位于方波式稀土永磁电机后端的传感器组件接收的位置信息，并对应的产生并输出控制信号至驱动电路，实现电子换向，同时接收外部制动指令，产生制动信号给刹车电路。
本实用新型的有益效果在于，驱动器采用数字控制技术，实现对电机的最优驱动控制，电机的体积小，功率密度高，整体可靠性高电机无电刷，对环境无电磁于扰。
附图说明
图1为本稀土永磁同步电动机单元***总图
图2为稀土永磁同步电动机的结构图
图3为图2沿A-A线的剖视图
图4为稀土永磁同步电动机全数字化驱动控制器分解图
具体实施方式
参考图1，本实用新型包括方波式稀土永磁电机和数字式驱动控制器两部分.
图2是一种功率型稀土同步电动机结构示意图，图3为其剖视图，参照图2、3，该稀土电机是高效节能电机，功率由十几瓦至十几千瓦。电机主要部件包括：机壳1、开口梯形槽定子2、线圈绕组3、转子4、等半径瓦形磁钢5、转子外套6、主轴7、传感器组件8、轴承9。主轴7紧压入转子冲片叠压体4当中，转子叠压体4外圆上有偶数块等半径瓦形磁钢5，磁钢5内弧紧贴或半嵌入在转子叠压体4的外圆上，磁钢用温度稳定性高的稀土钕铁硼材料制成，具有磁能积高，性能稳定的特点。瓦形磁钢5与转子4组成了永磁性转子。为了防止磁钢在电机高速运转时脱落，转子外套6镶入永磁性转子中，转子外套6的头部有分布均匀的风叶，在电机运转时便可加快电机的散热.以上几部分便组成的电机的转子。
另外，机壳1是由铝合金制成，外壳四周也有分布均匀的散热筋。开口梯形槽定子2由低损耗的冷轧硅钢片叠压而成，紧压入机壳1，线圈绕组3镶入开口梯形槽中，定子叠压时采用斜槽结构和分数槽绕组，运转起来更平稳，噪音低。把轴承9通过夹具压入后端盖中，再把转子的后端压入后端盖的轴承当中，把转子放入定子内，然后通过夹具把前端盖压到位.传感器是由传感器组件8构成，传感器分部满足空间角度Pα＝K 360±120°，其中，P是极对数，α是分部角度，K是自然数，其位于电机后端，通过霍尔元件及多极磁环(磁环极数与磁性转子的极数相同)来传感转子位置。
图4是稀土永磁同步电动机全数字化驱动控制器分解图。参见图4，所述驱动控制器包括整流电路21：单相整流桥或三相整流桥，滤波电路22，缓冲电路23，刹车电路24，逆变电路25，稀土永磁同步电动机26，采样及保护电路27，驱动电路28，位置检测电路29，全数字化控制电路30，用户接口31，显示及操作面板32。
稀土永磁同步电动机全数字化驱动控制器由开关主电路、驱动电路以及控制电路组成，以下对驱动控制器的工作原理分三部分加以说明：
开关主电路由图中的整流电路21：单相整流桥或三相整流桥，滤波电路22，缓冲电路23，刹车电路24，逆变电路25组成。
整流电路21将单相或三相交流电源转换为直流电源。滤波电路22对直流电源进行低通滤波，形成低内阻硬特性直流电压源，同时与稀土永磁同步电动机26绕组感性负载交换无功功率，其功能由电容C1完成。缓冲电路23能减少开关管承受的尖峰电压，提高主电路的可靠性，使开关管工作在安全工作区域，缓冲电路23可以分别设在各桥臂边，也可以在直流电源侧使用一整体的缓冲电路，该电路中的电容C2应选取高频特性好的无感电容，二极管D1应选取正向电压低反向恢复时间短的快速恢复二极管。刹车电路24由刹车电阻R2、二极管D2、IGBT(绝缘栅双极性三极管)T1共同组成进行能耗制动，其控制信号由全数字化控制电路30来提供。逆变电路25在小功率时用MOSFET(场效应管)组成，大功率可由分立IGBT(绝缘栅双极性三极管)或六合一IGBT(绝缘栅双极性三极管)或七合一IGBT(绝缘栅双极性三极管)或IPM(智能模块)来组成。
驱动电路28是将全数字化控制电路30输出的信号进行功率放大，并向逆变电路25提供使其饱合导能和可靠关断的驱动信号。我们采用了速度快、集成度高，可靠性高的集成驱动电路，使驱动器体积缩小，并提高了整机的可靠性。
全数字化控制电路30即MCU是稀土永磁无刷直流电机正常运行并实现其各种功能的控制中心，该MCU具有嵌入式中断口，10bitA/DC，FLASH，SPI接口，有专用于永磁同步电动机控制的片内外设，可选择传感器模式和无传感器模式等强大功能.全数字化控制电路30接收外控信号和位置检测电路29送来的位置检测信号、并产生6路PWM调制信号与采样及保护电路27、用户接口31、显示及操作面板32进行逻辑综合后送给驱动电路28来使逆变电路25工作并驱动永磁同步电动机26。全数字化控制电路30还对电机进行速度闭环和电流闭环调节，使***具有良好的动态和静态特性。通过采样及保护电路27送入全数字化控制电路30的信号实现短路、过流、过压、过热、等故障保护功能。
显示及操作面板32包括LED(或LCD)显示板进行转速、错误代码、运行、停止、正转、反转显示。指示灯：电源指示、错误指示、正/反转指示、运行/停止指示。操作按键：运行、停止、正转、反转、加速、减速、点动。
用户接口31可与上位机通讯或外控信号进行对接实现上位机或外控信号对驱动控制器30和永磁同步电动机26进行操作，实现运行、停止、正转、反转、加速、减速、点动、模拟量输入(驱动控制器30接受0-5V或0-10V模拟量输入)PWM输入、频率输入。
综上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本实用新型的技术范畴。
Claims (9)
1.一种功率型稀土同步电动机单元，其特征在于：包括方波式稀土永磁电机及数字式驱动控制器，其中，数字式驱动控制器包括开关主电路、驱动电路以及控制电路，主开关电路接收来自驱动电路的驱动信号，驱动方波式稀土永磁电机动作；控制电路接收从开关主电路中采样电路的采样信号，对应的产生并输出控制信号至开关主电路中以实现过流、过压、欠压，并输入控制信号到刹车电路以实现制动功能。接收由位于方波式稀土永磁电机端的传感器组件产生的位置信息，并对应的产生并输出控制信号至驱动电路，以实现电子换向。
2.根据权利要求1所述的功率型稀土同步电动机单元，其特征在于：电机包括：机壳、开口梯形槽定子、线圈绕组、转子、等半径瓦形磁钢、转子外套、主轴、传感器组件、轴承。主轴紧压入转子冲片叠压体当中，转子叠压体(4)外圆上有偶数块等半径瓦形磁钢(5)，磁钢(5)内弧紧贴或半嵌入在转子叠压体(4)的外圆上，瓦形磁钢(5)与转子(4)组合成了永磁性转子，转子外套(6)镶入永磁性转子中，转子外套(6)的头部有分布均匀的风叶，以上几部分便组成的电机的转子，机壳(1)四周设有分布均匀的散热槽，线圈绕组(3)镶入开口梯形槽中，定子叠压时采用斜槽结构和绕组分数槽绕组，轴承压入后端盖中，转子的后端压入后端盖的轴承当中，传感器是由传感器组件(8)构成，其位于电机后端。
3.根据权利要求2所述的功率型稀土同步电动机单元，其特征在于：传感器分部满足空间角度Pα＝K 360±120°，其中，P是极对数，α是分部角度，K是自然数。
4.根据权利要求2或3所述的功率型稀土同步电动机单元，其特征在于：传感器组件为霍尔元件及多极磁环。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的功率型稀土同步电动机单元，其特征在于：开关主电路由整流电路(21)，滤波电路(22)，缓冲电路(23)，刹车电路(24)，逆变电路(25)和采样及保护电路(27)组成；整流电路(21)将单相或三相交流电源转换为直流电源送入滤波电路(22)进行低通滤波，形成低内阻硬特性直流电压源，同时与稀土永磁同步电动机(26)绕组感性负载交换无功功率，缓冲电路(23)连于滤波电路(22)的后端，减少开关管承受的尖峰电压，提高主电路的可靠性，缓冲电路(23)分别设在各桥臂边，刹车电路(24)由刹车电阻R2、二极管D2、绝缘栅双极性三极管(T1)共同组成进行能耗制动，其控制信号由全数字化控制电路(30)来提供，逆变电路(25)在小功率时用场效应管组成，大功率可由分立绝缘栅双极性三极管、六合一绝缘栅双极性三极管、七合一绝缘栅双极性三极管或智能模块组成。
6.根据权利要求5所述的功率型稀土同步电动机单元，其特征在于：整流电路(21)为单相整流桥或三相整流桥。
7.根据权利要求5所述的功率型稀土同步电动机单元，其特征在于：缓冲电路(23)为在直流电源侧使用一整体的缓冲电路。
8.根据权利要求5所述的功率型稀土同步电动机单元，其特征在于：驱动电路(28)是将全数字化控制电路(30)输出的信号进行功率放大，并向逆变电路(25)提供使其饱合导能和可靠关断的驱动信号。
9.根据权利要求5所述的功率型稀土同步电动机单元，其特征在于：全数字化控制电路(30)具有嵌入式中断口，十位模数转换器，闪速存储器，串行并行接口，全数字化控制电路(30)接收外控信号和位置检测电路(29)送来的位置检测信号、并产生六路PWM调制信号与采样及保护电路(27)进行逻辑综合后送给驱动电路(28)来使逆变电路(25)工作并驱动波式永磁同步电动机(26)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2006201209778U CN200983566Y (zh) | 2006-09-22 | 2006-09-22 | 功率型方波稀土永磁同步电动机单元 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2006201209778U CN200983566Y (zh) | 2006-09-22 | 2006-09-22 | 功率型方波稀土永磁同步电动机单元 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN200983566Y true CN200983566Y (zh) | 2007-11-28 |
Family
ID=38910716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNU2006201209778U Expired - Fee Related CN200983566Y (zh) | 2006-09-22 | 2006-09-22 | 功率型方波稀土永磁同步电动机单元 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN200983566Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103441636A (zh) * | 2013-09-24 | 2013-12-11 | 余勋杰 | 一种无刷直流电机 |
| CN104135196A (zh) * | 2014-08-07 | 2014-11-05 | 成都信鑫信息技术有限公司 | 一种永磁电动机的交流伺服控制*** |
| CN105656297A (zh) * | 2016-03-14 | 2016-06-08 | 广东明阳龙源电力电子有限公司 | 一种直驱型风力发电机组变流器直流母线放电方法 |
-
2006
- 2006-09-22 CN CNU2006201209778U patent/CN200983566Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103441636A (zh) * | 2013-09-24 | 2013-12-11 | 余勋杰 | 一种无刷直流电机 |
| CN103441636B (zh) * | 2013-09-24 | 2016-06-08 | 余勋杰 | 一种无刷直流电机 |
| CN104135196A (zh) * | 2014-08-07 | 2014-11-05 | 成都信鑫信息技术有限公司 | 一种永磁电动机的交流伺服控制*** |
| CN105656297A (zh) * | 2016-03-14 | 2016-06-08 | 广东明阳龙源电力电子有限公司 | 一种直驱型风力发电机组变流器直流母线放电方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bist et al. | PFC Cuk converter-fed BLDC motor drive | |
| Cheng et al. | Control and operation of a new 8/6-pole doubly salient permanent-magnet motor drive | |
| CN201383787Y (zh) | 直流无刷电机控制器 | |
| CN101807827B (zh) | 数码电动机 | |
| CN103532449B (zh) | 级联式多电平变换器的永磁同步电机驱动控制***及其控制方法 | |
| CN101814882A (zh) | 无位置传感器永磁同步电动机直驱装置及驱动方法 | |
| CN102882466A (zh) | 感应电机直接转矩控制调速***的节能变频器及构造法 | |
| CN201118417Y (zh) | 环保型节能稀土永磁电机 | |
| CN100502226C (zh) | 基于交流电流直接控制的永磁同步电机弱磁控制*** | |
| CN201813339U (zh) | 一种基于dsp的无刷直流电机控制*** | |
| CN201754551U (zh) | 直流无刷电机及其控制*** | |
| CN200983566Y (zh) | 功率型方波稀土永磁同步电动机单元 | |
| CN203340006U (zh) | 一种高速大功率无刷直流电机 | |
| CN201263116Y (zh) | 高效节能稀土永磁直接驱动装置 | |
| CN102290807B (zh) | 宽电压输入范围的小型风力发电控制器 | |
| CN101106290A (zh) | 一种永磁同步电机 | |
| CN201515278U (zh) | 数码电动机 | |
| CN201142659Y (zh) | 永磁电动机变频控制器双h桥结构 | |
| CN211981785U (zh) | 用于厨师机的直流无刷电机驱动***和直流无刷电机 | |
| CN210111887U (zh) | 电机***和洗衣机 | |
| CN201332325Y (zh) | 一种节能的负压产生装置 | |
| CN204633666U (zh) | 一种电动工具用高速开关磁阻电机控制装置 | |
| CN2874908Y (zh) | 复合励磁永磁同步调速电动机 | |
| CN203340009U (zh) | 一种抽油烟机用正弦波控制无刷直流电机 | |
| CN201274429Y (zh) | 抽油机专用电机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHENZHEN CITY HONGJIA ELECTRICAL EQUIPMENT CO., LT Free format text: FORMER OWNER: ZHENG YUNFENG Effective date: 20090925 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20090925 Address after: Guangdong city of Shenzhen province Baoan Xixiang Baoyuan road Huafeng Industrial Park Baosheng B Building 2 floor, zip code: 518106 Patentee after: Shenzhen Honcar Electromechanical Equipment Co., Ltd. Address before: Guangdong city of Shenzhen province Baoan Xixiang Baoyuan road Huafeng Industrial Park Baosheng B Building 2 floor, zip code: 518106 Patentee before: Zheng Yunfeng |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20071128 Termination date: 20120922 |