[发明专利]电力快速循环后重启开关磁阻马达的系统和方法

说明书

本申请是于2005年7月22日提交的申请号为200580029177.3（PCT/US2005/026103）的标题为“电力快速循环后重启开关磁阻马达的系统和方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明一般地涉及一种开关磁阻马达，更具体地说，是涉及一种在提供给所述马达的电流快速循环后，重启开关磁阻马达的系统和方法。

背景技术

开关磁阻马达（switched reluctance motor）是一种包括转子和定子的马达。磁阻马达中的转矩是由转子移动到相对于定子的特定位置的趋势产生的，该位置使得磁路的磁阻最小，即，使得被激励定子绕组的电感最大。在开关磁阻马达里，设置有用于检测转子角位置，以及由此根据转子位置激励定子绕组各相（phase）的电路。

开关磁阻马达为在定子和转子上均设有磁极的双凸极马达，其中只在定子磁极上设有绕组。开关磁阻马达的转子不包括换向器、永磁体或者绕组。开关磁阻马达具有多种用途，包括例如真空清洁器。

可以通过以预定的顺序对与某个相相关的定子磁极的绕组进行激励或者施加电流而产生转矩。定子绕组的激励一般与转子的旋转位置同步。磁吸引力产生于转子磁极和与某个相相关的被激励定子磁极之间，从而使得转子磁极向对准被激励定子磁极的位置移动。

在一般的运转过程中，每当开关磁阻马达的定子绕组被激励的时候，磁通量从与某个相相关的被激励定子磁极，经由定子磁极和转子磁极之间的气隙，然后流通到转子磁极。转子磁极和定子磁极之间的气隙中产生的磁通量在该气隙中产生磁场，该磁场使得转子磁极向对准与某个相相关的被激励定子磁极的位置移动，从而产生转矩。磁通的大小，以及开关磁阻马达产生的转矩的大小决定于很多变量，举例而言，例如转子磁极和定子磁极的材料的磁属性，转子磁极和定子磁极之间的气隙长度。

产生的磁通可以分为生成转矩的主磁通量以及泄漏磁通量。主磁通量是流经转子磁极和被激发定子磁极的磁通量。主磁通量产生在转子上产生转矩，该转矩趋向于将磁通量流经的转子磁极和被激发定子磁极对准。开关磁阻马达里面的泄漏磁通量是不希望的，因为它直接减小转矩的生成。更具体地，泄漏磁通量使得马达产生一个和转子旋转方向相反的转矩，也即制动转矩。众所周知，更改转子极面可能影响开关磁阻马达中的转矩生成。

传统的开关磁阻马达，其采用微控制器控制定子绕组的供电的换向，无论电路的电力在什么时候接通，该马达都执行相同的启动例行程序。但是，如果马达在高速旋转的时候切断电源，然后再快速接通电源，使用相同的启动例行程序经常会导致马达中电气部件的损坏。特别是，如果马达在其转速降低到某个门限速度之前，没有被允许惯性滑行一段时间，那么电路中的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）非常容易损坏。

附图说明

本发明由实例而不是附图中的限制图示，在附图中相似的标记指示相似的元件，并且在附图中：

图1为包括定子和转子的开关磁阻马达的透视图；

图2为图1所示的马达的截面图；

图3为图1所示的马达的定子铁心的剖视图；

图4为与图1所示的马达的定子相关的多个绕线管的透视图，其中所述绕线管包括位于多个绕线管中的每一个的上部的多个导线保持器；

图5为所述马达的上壳体单元的俯视图，所述马达包括用于承接定子的多个绕线管中的每一个的上部的多个第二安装元件；

图6为图5所示的多个第二安装元件中的一个的放大透视图；

图7为定子和上壳体单元在装配之前的分解透视图；

图8为装配后的安装于上壳体单元的定子的透视图；

图9为图1所示的马达的转子的视图；

图10为置于定子铁心内部区域中的图1所示的马达转子的剖视图；

图11为现有技术的靠近定子磁极的转子磁极的局部放大视图；

图12为图1所示的马达的靠近定子磁极的转子磁极的局部放大视图；

图13A－13B为图1所示的马达的转子磁极在其以顺时针方向靠近定子磁极时的局部视图；

图14为图1所示的马达的下壳体单元的俯视图，根据一个实施例，所述下壳体单元包括用于承接所述定子的多个绕线管中的每一个的下部的多个第一安装元件；

图15为安装于下壳体单元的图1所示的马达的定子的俯透视图；

图16为安装于下壳体单元的图1所示的马达的定子和转子的俯视图；