專利名稱：無編碼器永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種永磁電機的驅(qū)動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
永磁電機包括轉(zhuǎn)子和定子。轉(zhuǎn)子上排布有大量磁鋼片，定子上設(shè)有勵磁線圈。勵 磁線圈產(chǎn)生的磁力和磁鋼片本身的磁力產(chǎn)生作用力，進而實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動。永磁電機具有 體積小、能耗底、結(jié)構(gòu)簡單、故障率低等特點。在性能方面，可以實現(xiàn)直流電機，同步電機、異 步電機、步進電機的性能，可以對上述各種電機進行替換。由上述內(nèi)容可見，永磁電機相對 于現(xiàn)有的直流電機，同步電機、異步電機、步進電機等電機，具有明顯優(yōu)勢。
現(xiàn)有的永磁電機在啟動時，要檢測轉(zhuǎn)子位置信號信號，然后由控制系統(tǒng)奪取信號 后，用手動或自動方式將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到反電動勢的零點位置，然后驅(qū)動器記憶編碼器于定子之 間的相對位置，才能使電機順利啟動?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常采用編碼器作為轉(zhuǎn)子極性位置的監(jiān) 測設(shè)備。所以編碼器必須是帶相位信號輸出(UVff)。而目前編碼器種類繁多，國產(chǎn)的質(zhì)量不 穩(wěn)定體積大。進口的價格較貴。且使用時接線麻煩容易接錯，甚至驅(qū)動器損壞，并且在很多 環(huán)境較差，需要遠(yuǎn)程控制時產(chǎn)生非常大的問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種無編碼器永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)，解決以上技術(shù)問題。
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)
無編碼器永磁電機驅(qū)動系統(tǒng),包括一永磁電機主體，所述永磁電機主體包括一轉(zhuǎn) 子、所述轉(zhuǎn)子外的定子，還包括一控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)連接一變頻器，所述變頻器連接 所述永磁電機的輸入端，在所述永磁電機主體啟動時，所述控制系統(tǒng)控制所述變頻器輸出 一恒向電流給所述永磁電機主體，所述定子處產(chǎn)生磁場，驅(qū)動所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動；
所述轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動時，認(rèn)為所述轉(zhuǎn)子處于合適的轉(zhuǎn)動角度，所述控制系統(tǒng)按照正 常啟動的方式控制所述變頻器，啟動所述永磁電機主體。
所述控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有一定時模塊，所述控制系統(tǒng)經(jīng)過一設(shè)定時間后，認(rèn)為所述轉(zhuǎn) 子停止轉(zhuǎn)動、轉(zhuǎn)子處于合適的轉(zhuǎn)動角度，所述控制系統(tǒng)按照正常啟動的方式控制所述變頻 器，啟動所述永磁電機主體。
本發(fā)明的永磁電機主體,在啟動時,米用變頻器輸出固定電流的方式確定轉(zhuǎn)子的 轉(zhuǎn)動角度，與傳統(tǒng)的采用編碼器檢測的方式進行轉(zhuǎn)動角度的確定相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成 本低廉、啟動容易。
所述設(shè)定時間不大于10秒，優(yōu)選3秒。以便能及時讓永磁電機主體進入啟動狀態(tài)。
還包括一檢測轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動情況的測速儀，所述測速儀的信號輸出端連接所述控制系 統(tǒng)；所述測速儀檢測轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，并將轉(zhuǎn)速信息傳送給所述控制系統(tǒng)；當(dāng)所述控制系統(tǒng)收 到的轉(zhuǎn)速信息為零時，認(rèn)為所述轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動、轉(zhuǎn)子處于合適的轉(zhuǎn)動角度，所述控制系統(tǒng)按 照正常啟動的方式控制所述變頻器，啟動所述永磁電機主體。采用測速儀檢測轉(zhuǎn)子是否停止轉(zhuǎn)動的方式，能更為準(zhǔn)確的判斷出轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動的時間，及時讓永磁電機主體進入啟動 狀態(tài)。
所述測速儀為所述控制系統(tǒng)提供反饋，以便于所述控制系統(tǒng)適時調(diào)整電能輸出狀況。
所述變頻器中設(shè)有一輸出電流監(jiān)測裝置，所述輸出電流監(jiān)測裝置的信號輸出端連 接所述控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)通過所述輸出電流監(jiān)測裝置檢測到電流在一設(shè)定時間內(nèi)不 再變化時，認(rèn)為所述轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動。變化范圍小于一設(shè)定值時，即認(rèn)為不再變化。定子內(nèi)轉(zhuǎn) 子停止轉(zhuǎn)動時，內(nèi)部磁場穩(wěn)定，不再對定子線圈產(chǎn)生變化的電磁干擾，因此在所述變頻器電 壓輸出恒定的情況下，電流穩(wěn)定，變化很小，甚至不再變化。
所述恒向電流為額定電流的1/50 1/5。
有益效果由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、啟動容易。


圖1為本發(fā)明啟動前轉(zhuǎn)子初始隨機位置示意圖2為本發(fā)明通恒向電流后轉(zhuǎn)子停止時的示意圖3為本發(fā)明設(shè)置測速儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示進一步闡述本發(fā)明。
參照圖1、圖2、圖3，無編碼器永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)，包括一永磁電機主體1，永磁電 機主體I包括一轉(zhuǎn)子11、轉(zhuǎn)子11外的定子12，還包括一控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)連接一變頻器， 變頻器連接永磁電機的輸入端，在永磁電機主體I啟動時，控制系統(tǒng)控制變頻器輸出一;I'M 向電流給永磁電機主體1，恒向電流為額定電流的1/50 1/5。恒向電流可以讓定子12處 的定子線圈保持磁極為S極或N極，此時定子12處產(chǎn)生磁場，在同性相斥、異性相吸的原理 下，驅(qū)動轉(zhuǎn)子11轉(zhuǎn)動?？刂葡到y(tǒng)設(shè)有用于存儲啟動程序的程序存貯模塊。程序存貯模塊存 儲有啟動永磁電機主體I的過程程序。轉(zhuǎn)子11停止轉(zhuǎn)動時，控制系統(tǒng)認(rèn)為轉(zhuǎn)子11處于預(yù) 定的轉(zhuǎn)動角度，控制系統(tǒng)按照轉(zhuǎn)子11處于預(yù)定的轉(zhuǎn)動角度的啟動方式，正常啟動的方式控 制變頻器，啟動永磁電機主體I。
控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有一定時模塊，控制系統(tǒng)經(jīng)過一設(shè)定時間后，認(rèn)為轉(zhuǎn)子11停止轉(zhuǎn) 動、轉(zhuǎn)子處于合適的轉(zhuǎn)動角度，控制系統(tǒng)按照正常啟動的方式控制變頻器，啟動永磁電機主 體I。本發(fā)明的永磁電機主體1，在啟動時，采用變頻器輸出固定電流的方式確定轉(zhuǎn)動角度， 與傳統(tǒng)的采用編碼器檢測的方式進行轉(zhuǎn)動角度的確定相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、啟 動容易。設(shè)定時間不大于10秒，優(yōu)選3秒。以便能及時讓永磁電機主體I進入啟動狀態(tài)。
參照圖1，變頻器還未給永磁電機主體I輸入恒向電流時，定子與轉(zhuǎn)子的位置示意 圖。參照圖2，當(dāng)永磁電機主體I通恒向電流后，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子最后停止在適合的轉(zhuǎn)動角度 位置。
參照圖3，還包括一檢測轉(zhuǎn)子11轉(zhuǎn)動情況的測速儀2，測速儀2的信號輸出端連接 控制系統(tǒng)。測速儀2檢測轉(zhuǎn)子11的轉(zhuǎn)速，并將轉(zhuǎn)速信息傳送給控制系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)收到的轉(zhuǎn)速信息為零時，認(rèn)為轉(zhuǎn)子11停止轉(zhuǎn)動、轉(zhuǎn)子處于合適的轉(zhuǎn)動角度，控制系統(tǒng)按照正常 啟動的方式控制變頻器，啟動永磁電機主體I。采用測速儀2檢測轉(zhuǎn)子11是否停止轉(zhuǎn)動的 方式，能更為準(zhǔn)確的判斷出轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動的時間，及時讓永磁電機主體I進入啟動狀態(tài)。測 速儀為控制系統(tǒng)提供反饋，以便于控制系統(tǒng)適時調(diào)整電能輸出狀況。
變頻器中設(shè)有一輸出電流監(jiān)測裝置，輸出電流監(jiān)測裝置的信號輸出端連接控制系 統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過輸出電流監(jiān)測裝置檢測到電流在一設(shè)定時間內(nèi)不再變化時，認(rèn)為轉(zhuǎn)子11 停止轉(zhuǎn)動。變化范圍小于一設(shè)定值時，即認(rèn)為不再變化。定子12內(nèi)轉(zhuǎn)子11停止轉(zhuǎn)動時，內(nèi) 部磁場穩(wěn)定，不再對定子線圈產(chǎn)生變化的電磁干擾，因此在變頻器電壓輸出恒定的情況下， 電流穩(wěn)定，變化很小，甚至不再變化。
實施方式一，本發(fā)明永磁電機主體I的一種啟動步驟如下
I)控制系統(tǒng)控制變頻器輸出恒向電流給永磁電機主體I。
2)當(dāng)控制系統(tǒng)在5秒后，控制變頻器按照正常啟動電流，給永磁電機主體I供電， 永磁電機主體I正常啟動。
實施方式二，本發(fā)明永磁電機主體I的另一種啟動步驟如下
I)控制系統(tǒng)控制變頻器輸出恒向電流給永磁電機主體I。
2)控制系統(tǒng)實時接收測速儀2發(fā)送的轉(zhuǎn)速信息。
3)當(dāng)控制系統(tǒng)收到的轉(zhuǎn)速信息為零時，控制系統(tǒng)控制變頻器按照正常啟動電流， 給永磁電機主體I供電，永磁電機主體I正常啟動。
實施方式三，本發(fā)明永磁電機主體I的另一種啟動步驟如下
I)控制系統(tǒng)控制變頻器輸出恒向電流給永磁電機主體I。
2)控制系統(tǒng)實時接收輸出電流監(jiān)測裝置傳送的電流信息。
3)當(dāng)控制系統(tǒng)收到的電流信息在一設(shè)定時間內(nèi)不再變化時，控制系統(tǒng)控制變頻器 按照正常啟動電流，給永磁電機主體I供電，永磁電機主體I正常啟動。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變 化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
權(quán)利要求
1.無編碼器永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)，包括一永磁電機主體，所述永磁電機主體包括一轉(zhuǎn)子、所述轉(zhuǎn)子外的定子，還包括一控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)連接一變頻器，所述變頻器連接所述永磁電機的輸入端，其特征在于，在所述永磁電機主體啟動時，所述控制系統(tǒng)控制所述變頻器輸出一恒向電流給所述永磁電機主體，所述定子處產(chǎn)生磁場，驅(qū)動所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動； 所述轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動時，所述控制系統(tǒng)認(rèn)為所述轉(zhuǎn)子處于合適的轉(zhuǎn)動角度，所述控制系統(tǒng)按照正常啟動的方式控制所述變頻器，啟動所述永磁電機主體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無編碼器永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有一定時模塊，所述控制系統(tǒng)經(jīng)過一設(shè)定時間后，認(rèn)為所述轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動、轉(zhuǎn)子處于合適的轉(zhuǎn)動角度，所述控制系統(tǒng)按照正常啟動的方式控制所述變頻器，啟動所述永磁電機主體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無編碼器永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述設(shè)定時間不大于10秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無編碼器永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述設(shè)定時間為3秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無編碼器永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于還包括一檢測轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動情況的測速儀，所述測速儀的信號輸出端連接所述控制系統(tǒng)；所述測速儀檢測轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，并將轉(zhuǎn)速信息傳送給所述控制系統(tǒng)； 當(dāng)所述控制系統(tǒng)收到的轉(zhuǎn)速信息為零時，認(rèn)為所述轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動、轉(zhuǎn)子處于合適的轉(zhuǎn)動角度，所述控制系統(tǒng)按照正常啟動的方式控制所述變頻器，啟動所述永磁電機主體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無編碼器永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述變頻器中設(shè)有一輸出電流監(jiān)測裝置，所述輸出電流監(jiān)測裝置的信號輸出端連接所述控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)通過所述輸出電流監(jiān)測裝置檢測到電流在一設(shè)定時間內(nèi)不再變化時，認(rèn)為所述轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的無編碼器永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述恒向電流為額定電流的1/50 1/5。
全文摘要
本發(fā)明涉及電機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種永磁電機。無編碼器永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)，包括永磁電機主體，永磁電機主體包括轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子外的定子，還包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)連接變頻器，變頻器連接永磁電機的輸入端，在永磁電機主體啟動時，控制系統(tǒng)控制變頻器輸出一恒向電流給永磁電機主體，定子處產(chǎn)生磁場，驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。當(dāng)轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動時，認(rèn)為轉(zhuǎn)子處于合適的轉(zhuǎn)動角度，控制系統(tǒng)按照正常啟動的方式控制變頻器，啟動永磁電機主體。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、啟動容易。
文檔編號H02P6/20GK103023404SQ201110287248
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者孫平飛 申請人:孫平飛