使用电容性感测来控制风扇电机制造技术

一种电机，其具有转子，该转子包括布置在与转子相关联的第一表面上的具有第一尺寸的第一金属板和具有第二尺寸的第二金属板，第一金属板和第二金属板被布置为在离开所述转子的旋转轴线预定距离处彼此相邻。响应于转子关于该轴线旋转，第一表面关于该轴线垂直地旋转。定子，该定子包括布置在与所述定子相关联的第二表面上的第三金属板。第三金属板被布置在第二表面上离开所述轴线预定距离处。第二表面平行于第一表面并且面向第一表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用电容性感测来控制风扇电机相关申请交叉引用本公开请求申请日为2013年8月8日的美国专利申请No.13/962452，申请日为2012年8月8日的美国专利申请No.61/680929的优先权。以上申请的全部公开通过引用并入本文。
本公开总体上涉及控制风扇电机，并且更具体地涉及检测风扇电机的转子的位置和旋转方向。
技术介绍
本文提供的
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描述的目的在于总体上呈现本公开的上下文。当前署名的专利技术人在
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部分中所描述的工作，以及说明书中在申请日时还没有构成现有技术的方面，既非明确地也非隐含地承认其为不利于本公开的现有技术。电机用于许多应用中。例如，单相和两相电机用于驱动电子设备的冷却风扇。一个风扇在于另一个相反的方向旋转时，可以提供最佳的气流。这可能主要是由于风扇的叶片/机翼的设计。因此，它可能是有效的，并期望以对于给定速度具有最大气流的方向旋转风扇。电机的速度可以以许多方式进行确定。例如，霍尔效应传感器可用于检测电机的速度。然而，霍尔效应传感器提高了冷却风扇的成本。可替换地，电机的速度可以由电机的感测反EMF进行确定。然而，仅有反EMF可能不足以确定电机的旋转方向。
技术实现思路
一种电机，包括：转子，所述转子包括布置在与所述转子相关联的第一表面上的具有第一尺寸的第一金属板和具有第二尺寸的第二金属板。第一金属板和第二金属板被布置在离开所述转子的旋转轴线预定距离处彼此相邻。响应于转子关于所述轴线旋转，第一表面关于所述轴线垂直地旋转。定子包括布置在与所述定子相关联的第二表面上的第三金属板。第三金属板被布置在第二表面上离开所述轴线预定距离处。第二表面平行于第一表面并且面向第一表面。在其他特征中，一种系统包括电机和电容感测模块。电容感测模块被配置为响应于所述转子旋转而感测(i)响应于所述第一金属板靠近所述第三金属板的第一电容；和(ii)响应于所述第二金属板靠近所述第三金属板的第二电容。所述第二电容与所述第一电容不同。在另一特征中，该系统还包括方向确定模块，所述方向确定模块被配置为基于所述第一电容和所述第二电容确定所述转子的旋转方向。在另一特征中，该系统还包括方向确定模块，所述方向确定模块被配置为通过对所述转子的转动周期与在所述转子的一个转动期间感测所述第一电容和所述第二电容之间的时间间隔进行比较，而确定所述转子的旋转方向。在其他特征中，所述电容检测模块被配置为在所述转子的两次连续转动期间，在第一时间和第二时间感测所述第一电容或所述第二电容，并且所述系统还包括：位置确定模块，所述位置确定模块被配置为基于(i)感测所述第一电容或所述第二电容经历的时间；以及(ii)所述第一时间和所述第二时间之间的差异，而确定所述转子的位置。在另一特征中，该系统包括电机和电容感测模块。所述电机包括(i)布置在与电机的转子相关联的第一表面上的第一金属板和第二金属板，以及(ii)布置在与电机的定子相关联的第二表面上的第三金属板。响应于所述转子关于所述转子的旋转轴线的旋转，所述第一表面关于所述轴线垂直地旋转。所述电容感测模块被配置为响应于所述转子旋转而感测(i)响应于所述第一金属板与所述第三金属板对齐的第一电容；和(ii)响应于所述第二金属板与所述第三金属板对齐的第二电容。在其他特征中，所述第一金属板的尺寸与所述第二金属板不同；所述第一金属板、第二金属板和第三金属板被布置为离开所述转子的所述旋转轴线预定距离；并且所述第一表面平行于并且面向所述第二表面。在另一特征中，该系统还包括方向确定模块，所述方向确定模块被配置为基于所述第一电容和所述第二电容确定所述转子的旋转方向。在另一特征中，该系统还包括方向确定模块，所述方向确定模块被配置为通过对所述转子的转动周期与在所述转子的一个转动期间感测所述第一电容和所述第二电容之间的时间间隔进行比较，而确定所述转子的旋转方向。在其他特征中，所述电容感测模块被配置为在所述转子的两次连续转动期间，在第一时间和第二时间感测所述第一电容或所述第二电容，并且所述系统还包括：位置确定模块，所述位置确定模块被配置为基于(i)感测所述第一电容或所述第二电容经历的时间；以及(ii)所述第一时间和所述第二时间之间的差异，而确定所述转子的位置。在又一特征中，一种方法包括：在与电机的转子相关联的第一表面上布置第一金属板和第二金属板；并且在与所述电机的定子相关联的第二表面上布置第三金属板。响应于转子关于轴线旋转，第一表面关于所述转子的旋转轴线垂直地旋转。该方法还包括响应于转子旋转，感测(i)响应于第一金属板与第三金属板对齐的第一电容，以及(ii)响应于第二金属板与第三金属板对齐的第二电容。在其他特征中，第一金属板的尺寸与第二金属板不同，并且该方法还包括在离开转子的旋转轴线预定距离处布置第一、第二、第三金属板；并且将第一表面布置为平行于并且面对第二表面。在另一特征中，该方法还包括基于第一电容和第二电容确定转子的旋转方向。在另一特征中，该方法还包括通过将所述转子的转动周期与在所述转子的一个转动期间感测所述第一电容和所述第二电容之间的时间间隔进行比较，而确定所述转子的旋转方向。在其他特征中，该方法还包括在所述转子的两次连续转动期间，在第一时间和第二时间感测所述第一电容或所述第二电容；并且基于(i)感测所述第一电容或所述第二电容经历的时间；以及(ii)所述第一时间和所述第二时间之间的差异，而确定所述转子的位置。在又一特征中，电机包括定子和转子。转子包括布置在与所述转子相关联的第一表面上彼此相邻的具有第一长度的第一金属板和具有第二长度的第二金属板，其中第一长度大于第二长度。定子包括沿着垂直于所述转子的旋转轴线的直线布置在与所述定子相关联的第二表面上的第三金属板和第四金属板。所述第三金属板和所述第四金属板之间的距离小于所述第一长度并且大于所述第二长度。所述第二表面平行于所述第一表面并且面对所述第一表面。在其他特征中，一种系统包括：电机和电容感测模块。所述电容感测模块被配置为响应于所述转子旋转而感测由下列各项引起的电容差异：(i)在第一时间所述第一金属板靠近所述第三金属板和所述第四金属板；以及(ii)在第二时间所述第二金属板靠近所述第三金属板或所述第四金属板。在另一特征中，该系统还包括方向确定模块，所述方向确定模块被配置为基于电容的差异是电容增加还是电容减少来确定所述转子的旋转方向。在另一特征中，转子还包括具有布置在所述第一表面上的具有所述第二长度的第五金属板。所述第五金属板被布置为靠近所述第一金属板与所述第二金属板成对角线地相对。所述第五金属板和所述第二金属板被布置在所述第一金属板的相对侧。在其他特征中，一种系统包括：电机和电容感测模块，所述电容感测模块被配置为响应于所述转子旋转而感测由下列各项造成的电容的差异：(i)在第一时间所述第二金属板或所述第五金属板分别靠近所述第三金属板或所述第四金属板，以及(ii)在第二时间所述第一金属板靠近所述第三金属板和所述第四金属板。在另一特征中，该系统还包括方向确定模块，所述方向确定模块被配置为基于由下列各项造成的电容的差异确定所述转子的旋转方向：(i)在第一时间所述第二金属板或所述第五金属板靠近所述第三金属板或所述第四金属板；以及(ii)随后在第二时间所述第一金属板靠近所述第三金属板和第四金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机，包括：转子，所述转子包括布置在与所述转子相关联的第一表面上的具有第一尺寸的第一金属板和具有第二尺寸的第二金属板，其中所述第一金属板和所述第二金属板被布置在离开所述转子的旋转轴线预定距离处彼此相邻，并且其中响应于所述转子关于所述轴线旋转，所述第一表面关于所述轴线垂直地旋转。定子，所述定子包括布置在与所述定子相关联的第二表面上的第三金属板，其中所述第三金属板被布置在所述第二表面上离开所述轴线所述预定距离处，并且其中所述第二表面平行于所述第一表面并且面向所述第一表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.08 US 61/680,929;2013.08.08 US 13/962,4521.一种电机，包括：转子，所述转子包括布置在与所述转子相关联的第一表面上的具有第一尺寸的第一金属板和具有第二尺寸的第二金属板，其中所述第一金属板和所述第二金属板被布置在离开所述转子的旋转轴线预定距离处彼此相邻，并且其中响应于所述转子关于所述轴线旋转，所述第一表面关于所述轴线垂直地旋转；定子，所述定子包括布置在与所述定子相关联的第二表面上的第三金属板，其中所述第三金属板被布置在所述第二表面上离开所述轴线所述预定距离处，并且其中所述第二表面平行于所述第一表面并且面向所述第一表面，其中所述第一尺寸大于所述第二尺寸以使得在其间由所述第一金属板和所述第三金属板形成的电容被感测的第一时间段长于在其间由所述第二金属板和所述第三金属板形成的电容被感测的第二时间段。2.一种电机控制系统，包括：根据权利要求1所述的电机；以及电容感测模块，所述电容感测模块被配置为响应于所述转子旋转而感测(i)响应于所述第一金属板靠近所述第三金属板的第一电容；和(ii)响应于所述第二金属板靠近所述第三金属板的第二电容；其中所述第二电容与所述第一电容不同。3.根据权利要求2所述的电机控制系统，还包括方向确定模块，所述方向确定模块被配置为基于所述第一电容和所述第二电容确定所述转子的旋转方向。4.根据权利要求2所述的电机控制系统，还包括方向确定模块，所述方向确定模块被配置为通过对所述转子的转动周期与在所述转子的一个转动期间感测到所述第一电容和所述第二电容之间的时间间隔进行比较，而确定所述转子的旋转方向。5.根据权利要求2所述的电机控制系统，其中所述电容感测模块被配置为在所述转子的两次连续转动期间，在第一时间和第二时间感测所述第一电容或所述第二电容，所述系统还包括：位置确定模块，所述位置确定模块被配置为基于(i)从感测到所述第一电容或所述第二电容之后所经过的时间；以及(ii)所述第一时间和所述第二时间之间的差异，而确定所述转子的位置。6.一种电机控制系统，包括：电机，所述电机包括(i)布置在与所述电机的转子相关联的第一表面上的第一金属板和第二金属板，以及(ii)布置在与所述电机的定子相关联的第二表面上的第三金属板，其中响应于所述转子关于所述转子的旋转轴线的旋转，所述第一表面关于所述轴线垂直地旋转；以及电容感测模块，所述电容感测模块被配置为响应于所述转子旋转而感测(i)响应于所述第一金属板与所述第三金属板对齐的第一电容；和(ii)响应于所述第二金属板与所述第三金属板对齐的第二电容，其中所述第一金属板的尺寸大于所述第二金属板的尺寸以使得在其间所述第一电容被感应的第一时间段长于在其间所述第二电容被感应的第二时间段。7.根据权利要求6所述的电机控制系统，其中：所述第一金属板具有与所述第二金属板不同的尺寸；所述第一金属板、所述第二金属板和所述第三金属板被布置为离开所述转子的所述旋转轴线预定距离；并且所述第一表面平行于并且面向所述第二表面。8.根据权利要求6所述的电机控制系统，还包括方向确定模块，所述方向确定模块被配置为基于所述第一电容和所述第二电容确定所述转子的旋转方向。9.根据权利要求6所述的电机控制系统，还包括方向确定模块，所述方向确定模块被配置为通过对所述转子的转动周期与在所述转子的一个转动期间感测到所述第一电容和所述第二电容之间的时间间隔进行比较，而确定所述转子的旋转方向。10.根据权利要求6所述的电机控制系统，其中所述电容感测模块被配置为在所述转子的两次连续转动期间，在第一时间和第二时间感测所述第一电容或所述第二电容，所述系统还包括：位置确定模块，所述位置确定模块被配置为基于(i)从感测到所述第一电容或所述第二电容之后所经过的时间；以及(ii)所述第一时间和所述第二时间之间的差异，而确定所述转子的位置。11.一种电机，包括：转子，所述转子包括布置在与所述转子相关联的第一表面上彼此相邻的、具有第一长度的第一金属板和具有第二长度的第二金属板，其中所述第一长度在周向上大于所述第二长度；以及定子，所述定子包括沿着垂直于所述转子的旋转轴线的直线布置在与所述定子相关联的第二表面上的第三金属板和第四金属板，其中所述第三金属板和所述第四金属板之间的距离小于所述第一长度并且大于所述第二长度，并且其中所述第二表面平行于所述第一表面并且面对所述第一表面。12.根据权利要求11所述的电机，其中所述转子还包括布置在所述第一表面上的具有所述第二长度的第五金属板，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·苏塔德加，
申请(专利权)人：马维尔国际贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：巴巴多斯;BB