[发明专利]能够同步工作的马达并且充当感应马达

说明书

技术领域

本发明涉及一种同步和感应马达，并且更具体地，涉及一种充当同步马达并且充当感应马达的马达，显示出在两种情况下允许该马达的良好性能的构造。

背景技术

现在，用于制冷的压缩机马达在这些压缩机的能量消耗中具有重要作用。在这些马达的重要特征中，可以指出作为主要的重要特征的是：电输出、启动(或过载)期间的稳健性和改变马达的速度的可能性。

用于制冷的压缩机中使用三种类型的马达，在家庭应用或在商业应用中，这三种类型的马达装备超过在该领域中见到的总量的90％：单相感应马达、具有永久磁体的同步马达和具有永久磁体的无刷直流马达。

在单相感应马达中，扭矩是高的，通过定子场和转子中感应的场之间的相互作用而产生。这种类型的马达的电效率是合理的(平均)，电子控制的使用是不必要的并且其速度是恒定的。这使得这种类型的马达是低成本马达。

在具有永久磁体(又具有直接启动(LSPM))的同步马达中，扭矩是低的，由磁场和定子电流之间的相互作用而产生。在这种类型的马达中，任何类型的电子控制是不必要的，并且其速度也是恒定的。然而，当与感应马达的效率相比时，其效率是高的。这种类型的马达是中等成本马达。

最后，与其它马达不同，具有永久磁体的无刷直流马达利用电子控制(逆变器)来控制定子中的有效电流幅值，该有效电流幅值与转子产生的场一起产生扭矩。由于具有电子控制，其速度是可控制的(由于晶体管的传导时间可以被调节)。然而，这种类型的方案由于需要使用相当复杂的电子装置而具有高成本。

例如，在文献US 3 978 356、US 4 139 790、US 5 631 512、US 5 825 112、US 6 917 133、US 7 116 030、US 7 183 686和US 7 372 183中，可以看到这种类型的马达。

发明内容

本发明包括具有同步马达和感应马达的混合构造的马达，该马达允许在两种速度下的操作而不使用无刷直流马达固有的电子装置，从而得到具有高水平的效率和可变速度并且仍然处于有竞争力的成本的马达。

因此，本发明的目标是提供一种马达，该马达允许速度的变化而不使用电子装置。

本发明的另一目标是提供一种马达，该马达具有比目前马达更好的性能/成本关系，或者，换句话说，以低的成本允许马达的更好的性能。

本发明的又一目标是提供一种马达，在某些情况下，该马达具有同步马达和感应马达的特征。

本发明的另一目标是提供一种马达，该马达具有较低的噪音水平以便同步地并且以低于常用马达的速度工作。

通过提供一种同步和感应马达来实现本发明的目标，该同步和感应马达包括：具有卷绕线圈的定子；具有产生n个极的磁体的转子，并且另外包括具有卷绕线圈的定子，该卷绕线圈布置成使得它们通过开关而允许所述定子的n个极的改变，以便作为同步马达以低转速操作和作为感应马达以高转速操作，其中，在作为感应马达的操作期间，转子在凸出比率(protuberance ratio)Xd/Xq(直轴(direct shaft)和交轴(quadrature shaft)磁阻之间的比率)接近1的情况下被使用。

附图说明

现在将结合下面列出的说明本发明的附图更详细地描述本发明。注意，虽然为了更好的理解，下面的例子使用二到四极构造，但该方案不限于这种组合，并且根据应用需要，可以使用极的数量的任何其它组合。

图1A示出本发明的马达定子的二极构造，示出电流方向。

图1B示出图1A的马达定子的二极构造，示出磁通量方向；

图1C示出本发明的马达定子的四极构造，示出电流方向；

图1D示出图1C的马达定子的四极构造，示出磁通量方向；

图1E示出本发明的马达定子的替代二极构造，示出电流方向；

图1F示出本发明的马达定子的替代四极构造，示出电流方向；

图2示出根据本发明的具有磁体的转子的四极构造，示出磁场方向；

图3A给出转子指向轴与定子主线圈的轴对准的示例性马达的场图；

图3B给出转子指向轴与定子主线圈的轴成90°的图3A的所述马达的场图；

图4A是根据本发明的转子构造的替代示例性布局；并且

图4B是根据本发明的转子构造的替代示例性布局。

具体实施方式

图1A和1B示出具有产生两个极的构造的线圈的定子100。