[发明专利]开关型磁阻电动机的驱动设备及驱动方法

说明书

本发明涉及开关型磁阻电动机(以下称为‘SR电动机’)的驱动，尤其涉及能利用少于相数的传感器检测SR电动机转子位置的SR电动机驱动设备，该驱动设备能根据检测结果驱动SR电动机。

为了准确驱动SR电动机，需要检测SR电动机转子的位置。为此，传感器的数量需要与相数一样多。根据传感器的检测结果，通过驱动转子来控制转子速度。

为方便起见，下面以三相SR电动机为例。图1是现有SR电动机驱动设备的电路图。标号10表示微处理器，20表示驱动电路，40表示位置检测单元。驱动电路30包括第一至第三驱动单元31、32、33。第一至第三驱动单元31、32、33分别将电流加到电动机定子的A相绕组La、B相绕组Lb和C相绕组Lc上。位置检测单元40包括检测转子每一相位置的第一至第三关传感器Sa、Sb、Sc，以及与三个光传感器Sa、Sb、Sc的操作相对应并将预定电压(5V)分别输出到驱动电路的第一至第三驱动单元31、32、33的三个开关晶体管Q7、Q8、Q9。另一方面，将带槽的传感器盘(未示出)插入SR电动机中，用于传感器Sa、Sb、Sc的操作。

下面描述现有SR电动机驱动设备的操作。

微处理器10将控制信号输出到SMP20。SMP20根据该控制信号将具有预定电平的直流电压输出到驱动电路30中。该直流电压经电容器C1和电阻R1转换后，施加到第一至第三驱动单元31、32、33上。在这种状态下，当位置检测单元40检测转子位置时，根据检测结果使第一至第三驱动单元31、32、33的其中之一工作。因此，电流被加到定子的A相、B相或C相绕组上，从而使转子旋转。

例如，当第一光传感器Sa被接通时，开关晶体管Q7导通。这样，5V的电压就被加到第一驱动单元31的下部开关晶体管Q4上。因此，下部开关晶体管Q4导通，且上部开关晶体管Q1也导通，于是形成由上部晶体管Q1、转子的A相绕组和下部开关晶体管Q4组成的电流路径。SMP20输出的直流电压加到A相绕组La上，由此使转子旋转。当转子被旋转预定角度时，断开第一光传感器Sa，接通第二光传感器Sb。开关晶体管Q8由于第二光传感器Sb的接通状态而导通，于是，使第二驱动单元32的下部开关晶体管Q5和上部开关晶体管Q2顺序导通。因此，SMP20输出的直流电压加到B相绕组Lb上，由此使转子不断地旋转。另一方面，通过第一驱动单元31的两个单向传动的二极管D1、D2除去A相绕组La产生的磁通，从而使转子平稳地旋转。

重复执行上述位置检测及驱动步骤，从而使转子不断地旋转。另一方面，为了改变电动机的转速，SMPS20可以根据来自微处理器10的控制信号改变直流电压的电平。根据直流电压电平改变转子的转速。

但是，现有的SR电动机驱动设备需要位置检测传感器例如光传感器的数量与相数一样多，以便检测转子每一相的位置。位置检测传感器价格很高。此外，增加了将位置检测传感器安装在SR电动机上的步骤。在任一位置检测传感器出现故障的情况下，SR电动机都不能正常运行。

因此，本发明的一个目的是用少于相数的位置检测传感器驱动开关型磁阻(SR)电动机。

为了实现本发明的上述目的，提供一种开关型磁阻(SR)电动机的驱动设备，所述设备包括：位置检测单元，用于利用一个位置检测传感器检测SR电动机的转子位置；以及微处理器，用于通过在SR电动机起动的初始阶段顺序输出多个控制信号来校准转子，并在起动SR电动机之后根据所述位置检测单元的检测结果顺序输出多个控制信号。

参考附图可以更好地理解本发明，这些附图仅用于图解，因此并不限制本发明。

图1是现有的SR电动机驱动设备的电路图；

图2是根据本发明第一实施例所述的SR电动机驱动设备的电路图；

图3是显示根据本发明第一实施例所述的SR电动机起动时的校准操作的流程图；

图4是显示根据本发明第二实施例所述的SR电动机起动时的校准操作的流程图；

图5是根据本发明第三实施例所述的SR电动机驱动设备的电路图；

图6是根据本发明第三实施例所述的SR电动机驱动方法的流程图；

图7是从图5中微处理器输出的控制信号波形图；以及

图8是说明根据本发明操作的SR电动机的剖面图。