[发明专利]校准多相开关磁阻电机中的旋转变压器装置的方法

说明书

本文档涉及一种校准多相开关磁阻电机中的旋转变压器装置的方法，该电机包括：包含多个线圈和定子磁极的定子以及包含用于与定子磁极相互作用的多个反向磁极的转子，其中定子磁极形成线圈核心，该转子能够相对于定子旋转，该线圈与电机的各相位阶段相关联以使得定子的多个线圈中的每一线圈与一个相位阶段相关联，其中该电机进一步包括用于确定转子相对于定子的位置的旋转变压器装置，其中该方法包括：a)向电机的至少一个相位阶段供电，以用于将转子的一个或多个反向磁极与和所述被供电的相位阶段的线圈相关联的定子磁极对准；b)操作旋转变压器装置以用于从旋转变压器装置提供的输出信号获得与被供电的相位阶段相关联的位置读数；以及c)将所获得的位置读数存储在存储器中。

发明领域

本发明涉及一种校准多相开关磁阻电机中的旋转变压器装置的方法，该电机包括：包含多个线圈和定子磁极的定子以及包含用于与定子磁极相互作用的多个反向磁极的转子，其中定子磁极形成线圈核心，该转子能够相对于定子旋转，该线圈与电机的各相位阶段相关联以使得定子的多个线圈中的每一线圈与一个相位阶段相关联，其中该电机进一步包括用于确定转子相对于定子的位置的旋转变压器装置。本发明进一步涉及一种非瞬态计算机可读介质，包括在由开关磁阻电机的处理器执行时致使处理器执行如上所提及的方法的指令。

背景技术

开关磁阻电机(SR电机)是由相对于定子可旋转地布置的转子上的磁阻转矩驱动的一种类型的电机。在SR电机中，用于生成所要求的磁场的线圈被包括在定子上。多个突出定子磁极(相对于定子朝向转子的圆周而言是突出的)形成线圈的核心。转子包括多个无源突出反向磁极，该反向磁极朝向定子延伸。从而，定子上的定子磁极以及转子上的反向磁极通常可以被形成为定子和转子周界上的突出结构，定子磁极在朝向转子的方向上延伸而转子磁极在朝向定子的方向上延伸。如可以领会的，在径向磁通配置中，定子可以以转子为中心围绕转子来布置，或者相反。反向磁极(通常在与旋转轴垂直的平面中圆周地布置在转子周界周围)接收由定子磁极提供的磁场。替换地，在轴向磁通配置中，转子和定子可以并排地以相互平行的取向位于旋转轴上。通常，多个反向磁极与多个定子磁极偏离，以使得在转子相对于定子的任何位置处，至少一些反向磁极相对于它们最接近的定子上的定子磁极而言是不对准的。

当反向磁极不与定子上的致动线圈的定子磁极对准时产生磁矩；即，反向磁极暂时具有相对于致动线圈的角度位移。在确立最小势能的最有利的能量情景时，这是在致动线圈的定子磁极与相应的反向磁极之间完全对准的情景，其中磁阻被最小化，磁力作用于反向磁极上将其拉向定子磁极，从而感生期望的磁矩。

为了继续感生转子上的磁矩，线圈可以被顺序地或成组地致动，以使得每一次一个或多个线圈被致动，该一个或多个线圈的定子磁极具有相对于转子上的最近的反向磁极的轻微角度位移。这可以例如在多相装置中实现，其中线圈通过被顺序地激活来供电。通过相对于定子磁极施加不同数目的转子磁极，确定总是存在不与定子磁极完全对准的转子磁极。相位、定子磁极和转子磁极的数目可以被指定为电机几何形状；例如，典型的SR电机几何形状可以是4相16/12几何形状，其提供被分成4个相位的12个转子磁极和16个定子磁极(即，每个相位4个定子磁极)。已知许多其他几何形状，诸如(非限制性)2相4/2、4相8/6、3相6/4、5相10/8或任何其他合适的组合。

因而，电机几何形状的合适设计(即，相应的相位以及相关联的定子磁极与便捷数目的转子磁极的组合)提供了一种开关磁阻电机设计，该开关磁阻电机能够被操作用来提供持续稳定的磁矩而没有(例如，在电动汽车中的)用户可注意的过多磁矩变动。为了达成此类稳定电机操作，相位之间的开关定时是关键性的并且必须被调谐到转子相对于定子的瞬时位置。这要求在操作期间对转子相对于定子的准确位置确定。转子相对于定子的相对位置可以经由旋转变压器来获得。