[发明专利]基于相位角控制的向量磁流电机

权利要求书

1.一种基于相位角控制的向量磁流电机，由定子、动子和线圈绕组组成，所述定子和动子相向设置，所述定子固定，所述动子能相对于定子运动；所述定子中至少设有一个定子导磁体，所述动子中至少设有一个动子导磁体，所述定子导磁体和所述动子导磁体之间设有气隙；所述线圈绕组绕在所述定子导磁体或者动子导磁体上；其特征在于，设置有位置传感器与控制器；所述位置传感器与所述控制器连接；所述线圈绕组通过该控制器与电源连接。

2.根据权利要求1所述的基于相位角控制的向量磁流电机，其特征在于，所述检测位置传感器检测定子导磁体和动子导磁体的相对位置，并产生位置传感信号；所述的控制器接收所述位置传感器的信号，根据所述定子导磁体和所述动子导磁体的相对位置和所述动子将要进行的运行模式，设定所述线圈绕组的通电时序，对所述线圈绕组的电流通断进行时序控制，使所述绕组线圈中通过的电流为脉冲电流，在所述动子导磁体和定子导磁体之间产生预定方向的电磁吸力，驱动所述动子导磁体产生机械运动。

3.根据权利要求2所述的基于相位角控制的向量磁流电机，其特征在于，所述线圈绕组的电流通断进行时序控制包括：对所述线圈绕组通断的选择，对电流的大小、输入角θ、导通幅度Δθ和输入频率进行控制。

4.根据权利要求1所述的基于相位角控制的向量磁流电机，其特征在于，所述的位置传感器采用磁敏式、光电式和电磁式传感器。

5.根据权利要求1所述的基于相位角控制的向量磁流电机，其特征在于，所述的线圈绕组兼做所述位置传感器。

6.根据权利要求5所述的基于相位角控制的向量磁流电机，其特征在于，所述控制器中设有：位置信息采集模块，用于采集所述绕组线圈的电流或电压变化量；

模数转换模块，用于将所述信息采集模块得到的电流或电压变化量转换成数字量，输入中央处理模块；

中央处理模块，根据所述电机的运动模式和所述绕组线圈所在的位置，设定所述绕组线圈的通电时序；

功率开关模块，按照通电时序控制所述绕组线圈与电源之间连接的通断。

7.根据权利要求6所述的基于相位角控制的向量磁流电机，其特征在于，所述控制器中还设有：信号处理模块，用以筛选位置信息采集模块采集到的电流或电压变化量，只保留其中有效区间的变化量，摒弃其中过大或过小的无用信息。

8.根据权利要求6所述的基于相位角控制的向量磁流电机，其特征在于，所述绕组线圈和定子导磁体的相对位置包括下列区域：远离、趋近、前端线相对、面相对、后端线相对和趋远区域；

所述通电时序包括：

当所述绕组线圈和定子导磁体的相对位置在前端线相对区域内，给所述绕组线圈通电，实现对动子的正向驱动；

当所述绕组线圈和定子导磁体的相对位置在面相对相对区域内，给所述绕组线圈通电，实现对动子的制动；

当所述绕组线圈和定子导磁体的相对位置在后端线相对区域内，给所述绕组线圈通电，实现对反向的驱动。

9.根据权利要求8所述的基于相位角控制的向量磁流电机，其特征在于，所述动子设在所述定子内部，所述动子中设有若干在圆周上均匀分布的动子导磁体，所述绕组线圈设置在所述动子导磁体上；

所述动子导磁体分为若干组，若干组动子导磁体均匀分布在动子圆周上；每一组内的所有线圈绕组并联或串联，并在其中点部位设置采样抽头；线圈绕组并联或串联后两端的抽头及所述的采样抽头，同时接到控制器。

10.权利要求5所述的基于相位角控制的向量磁流电机，其特征在于，

所述控制器执行下列步骤：

步骤1给所述绕组线圈通入低压直流电；

步骤2采集所述绕组线圈的电流或电压变化量；

步骤3将所述绕组线圈的电流值转换数字量输入中央处理模块；

步骤4根据所述电机的运动模式和所述绕组线圈所在的位置，设定所述绕组线圈的通电时序，步骤5按照通电时序控制所述绕组线圈与电源之间连接的通断。

11.根据权利要求10所述的基于相位角控制的向量磁流电机，其特征在于，

所述控制器执行步骤2与步骤3之间，还设有步骤2-1：筛选位置信息采集模块采集到的电流或电压变化量，只保留其中有效区间的变化量，摒弃其中过大或过小的无用信息。

12.权利要求10或11所述的基于相位角控制的向量磁流电机，其特征在于，

所述步骤3中的所述绕组线圈和定子导磁体的相对位置包括下列区域：远离、趋近、前端线相对、面相对、后端线相对和趋远区域；

所述步骤4中的通电时序包括：

当所述绕组线圈和定子导磁体的相对位置在前端线相对区域内，给所述绕组线圈通电，实现对动子的正向驱动；

当所述绕组线圈和定子导磁体的相对位置在面相对相对区域内，给所述绕组线圈通电，实现对动子的制动；

当所述绕组线圈和定子导磁体的相对位置在后端线相对区域内，给所述绕组线圈通电，实现对反向的驱动。