用于控制无刷直流电机的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术披露了一种用于无刷直流电机的控制装置，无刷直流电机包括具有ｎ个极（ｎ是自然数）的转子，该转子由于具有ｍ相（ｍ是自然数）的源电流被施加到定子而旋转，该控制装置控制齿轮箱的输出旋转的数目，齿轮箱连接到无刷直流电机并且具有预定齿轮减速比，其中，齿轮减速比表示无刷直流电机的旋转数目与齿轮箱的输出旋转数目的比，控制装置包括：旋转检测部，其为由无刷直流电机的转子的旋转所产生的旋转脉冲的数目；所需旋转量输入部，其接收输出旋转的数目作为输入并将其转换为相应的旋转脉冲的所需数目；比较部，其将输出旋转的数目与旋转脉冲的所需数目进行比较；以及电流控制部，其根据比较部的比较结果来控制施加到无刷直流电机的源电流。

【技术实现步骤摘要】
用于控制无刷直流电机的装置和方法相关申请的交叉参考本专利技术包含于2005年10月13日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2005-0096459号的主题，其全部内容结合于此作为参考。
本专利技术涉及一种直流电机，更具体地，涉及一种用于控制无刷直流电机的旋转数的控制装置及其控制方法。
技术介绍
电机是一种能量转换装置，其通过电磁现象将电能转换为旋转或线性动能。由于电机的应用领域随着电子设备在电气、电子、和机械工业中的广泛使用而逐渐扩大，电机的重要性逐渐增加成为关键的驱动源。另外，工业的快速发展已引入具有更快速度和更大容量的驱动电机。特别，精密控制电机提供了具有快速响应时间和宽范围速度控制的精确运动。这种电机根据控制信号，通过重复停止、启动、和反转动作等来运行。精密控制电机的重要性随着技术的发展和应用领域的扩大(诸如电力电子学的发展、微型计算机的发展、精密技术以及高性能永久磁铁的实践应用、和表面安装技术的发展)而不断增加。-->这样的精密控制电机的实例包括步进电机和无刷直流电机，它们通常使用高效永久磁铁。步进电机最广泛用于位置控制。在精确控制机械位移中，由于步进电机能够通过使用脉冲来执行数字化控制，所以它们适合于微型计算机。步进电机可以执行特定角度的旋转，并且能够高精确度地停止，而没有用于检测电机轴的位置的反馈。还有，步进电机允许开路控制、易于通过数字信号来控制、以及当停止时具有维修转矩。然而，步进电机的转矩很低，以致于很难应用于需要高转矩的领域中。还有，步进电机有可能以一定频率震动和谐振、在惯性负载方面很弱、以及在高速运作期间有可能失步。另外，由于在使用普通驱动器运作过程中绕线组的电感作用而不能有充足的电流流过绕线组，所以转矩随着脉冲率的增加而降低，从而得到比直流电机低的效率。因而，提供高转矩的无刷直流电机优选地控制位置和旋转数。无刷直流电机不仅耐用和有效，而且它还能够简单用于恒速控制和变速控制中。无刷直流电机被设计成无刷(充当换向器)，同时还保留直流电机的特性，并且可以根据其是否具有检测转子位置和旋转速度的传感器来分类为传感器型和无传感器型。在韩国专利公开第1998-0013970号中，披露了“无传感器BLDC电机位置控制方法(sensorless BLDC motor position controlmethod)”。它涉及一种BLDC电机，其中，通过电机的转子来检测在定子中所产生的反电动势，并且当将这些反电动势与参考电压进行比较时，将脉冲分成多个(multiple number)。为脉冲计数以确定关于电机转子正常位置的电机转子的精确位置，并且输出对应控制信号来提供精确位置控制。-->这个基于控制信号的定位控制旨在控制电机转子的旋转位置，而不能控制转子的旋转角度。
技术实现思路
因此，本专利技术旨在提供一种无刷直流电机控制装置及其控制方法，其能够通过使用齿轮箱来精确控制无刷直流电机的旋转角度。另外，本专利技术旨在提供一种无刷直流电机控制装置及其控制方法，其能够通过检测以及为来自无传感器型无刷直流电机的反电动势计数，来以数字化方式控制无刷直流电机的旋转数。另外，本专利技术旨在提供一种无刷控制装置及其控制方法，其能够通过检测以及为来自传感器型无刷直流电机的F/G脉冲计数，来以数字化方式控制无刷直流电机的旋转数。另外，本专利技术旨在提供一种无刷直流电机控制装置及其控制方法，由于其能够控制小于360°(诸如二分之一旋转、三分之一旋转、以及旋转了1°，等等)，所以它能够控制无刷直流电机的旋转位置。本专利技术的一个方面提供了一种用于无刷直流电机的控制装置，该无刷直流电机包括具有n个极(其中n是自然数)的转子，该转子由于具有m相(其中m是自然数)的源电流(supply current)被施加到定子而旋转，从而控制了齿轮箱的输出旋转的数目，该齿轮箱连接到无刷直流电机并且具有预定齿轮减速比，其中，齿轮减速比表示无刷直流电机的旋转数目与齿轮箱的输出旋转数目的比，控制装置包括：旋转检测部，其为由无刷直流电机的转子的旋转所产生的旋转脉冲的数目计数；所需旋转量输入部，其接收输出旋转的数目作为输入并将其转换为相应的旋转脉冲所需数目；比较部，其比较输出旋转的数目与旋转脉冲所需数目；以及电流控制部，其根据比较部的比较结果来控制施加到无刷直流电机的源电流。-->此处，电流控制部控制源电流，以便当旋转脉冲的数目小于旋转脉冲所需数目时，旋转无刷直流电机。另外，电流控制部控制源电流，以便当旋转脉冲的数目等于旋转脉冲所需数目时，停止无刷直流电机。另外，无刷直流电机是无传感器型，并且旋转检测部为检测的在定子的多相线圈中所产生的反电动势的总数目计数作为旋转脉冲的数目。此处，旋转脉冲的所需数目等于(输出旋转的数目)×(齿轮减速比)×(无刷直流电机的每一次旋转的反电动势出现的总数目)。另外，无刷直流电机是传感器型，并且旋转检测部包括磁性传感器，其感应通过转子旋转所产生的F/G脉冲，并且旋转检测部为检测的F/G脉冲的总数目计数作为旋转脉冲的数目。此处，旋转脉冲的所需数目等于(输出旋转的数目)×(齿轮减速比)×(在无刷直流电机的每一个旋转过程中所产生的F/G脉冲的总数目)。另外，电流控制部施加源电流，以在输出旋转的数目被输入到所需旋转量输入部之后启动无刷直流电机。另外，电流控制部包括多相换流器，用于将具有m相的源电流施加至无刷直流电机。本专利技术的另一个方面提供了一种用于无刷直流电机的控制方法，该无刷直流电机包括具有n个极(其中n是自然数)的转子，该转子由于具有m相(其中m是自然数)的源电流被施加到定子槽而旋转，从而控制了齿轮箱的输出旋转的数目，该齿轮箱连接到-->无刷直流电机并且具有预定齿轮减速比，其中，齿轮减速比表示无刷直流电机的旋转数目与齿轮箱的输出旋转数目的比，该控制方法包括：(a)接收输出旋转的数目作为输入；(b)将输出旋转的数目转换成相应的旋转脉冲所需数目；(c)施加第一源电流，以启动无刷直流电机；(d)为通过无刷直流电机的旋转而产生的旋转脉冲的数目计数；(e)比较旋转脉冲的所需数目与旋转脉冲的数目；以及(f)根据步骤(e)的比较结果，将第二源电流施加到无刷直流电机。此处，旋转脉冲的数目小于旋转脉冲的所需数目，步骤(f)施加第二源电流，以使无刷直流电机旋转，然后重复步骤(d)和(e)。另外，旋转脉冲的数目等于旋转脉冲的所需数目，步骤(f)施加第二源电流，以停止无刷直流电机。另外，无刷直流电机是无传感器型，以及步骤(d)为检测的在定子的多相线圈中所产生的反电动势的总数目计数作为旋转脉冲的数目。此处，旋转脉冲的所需数目等于(输出旋转的数目)×(齿轮减速比)×(无刷直流电机的每一个旋转的反电动势出现的总数目)。另外，无刷直流电机是传感器型，以及步骤(d)为检测的由于定子旋转而产生的F/G脉冲的总数目计数作为旋转脉冲的数目。此处，旋转脉冲的所需数目等于(输出旋转的数目)×(齿轮减速比)×(无刷直流电机的每一个旋转期间所产生的F/G脉冲的总数目)。本专利技术的另一个方面提供了一种无刷直流电机模块，其包括：无刷直流电机，它具有n个极(其中n是自然数)的转子，该转子-->由于具有m相(其中m是自然数)的源电流被施加到定子而旋转；齿轮箱，连接至无刷直流电机并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无刷直流电机的控制装置，所述无刷直流电机包括具有ｎ个极的转子，其中ｎ是自然数，所述转子由于具有ｍ相的源电流被施加到定子而旋转，其中ｍ是自然数，所述控制装置控制齿轮箱的输出旋转的数目，所述齿轮箱连接到所述无刷直流电机并且具有预定齿轮减速比，其中，所述齿轮减速比表示所述无刷直流电机的旋转数目与所述齿轮箱的输出旋转数目的比，所述控制装置包括：旋转检测部，其为由所述无刷直流电机的所述转子的所述旋转产生的旋转脉冲的数目计数；所需旋转量输入部，其接收输出旋 转的数目作为输入并将其转换为相应的旋转脉冲的所需数目；比较部，其将所述输出旋转的数目与所述旋转脉冲的所需数目进行比较；以及电流控制部，其根据所述比较部的比较结果来控制施加给所述无刷直流电机的源电流。

【技术特征摘要】
KR 2005-10-13 10-2005-00964591.一种用于无刷直流电机的控制装置，所述无刷直流电机包括具有n个极的转子，其中n是自然数，所述转子由于具有m相的源电流被施加到定子而旋转，其中m是自然数，所述控制装置控制齿轮箱的输出旋转的数目，所述齿轮箱连接到所述无刷直流电机并且具有预定齿轮减速比，其中，所述齿轮减速比表示所述无刷直流电机的旋转数目与所述齿轮箱的输出旋转数目的比，所述控制装置包括：旋转检测部，其为由所述无刷直流电机的所述转子的所述旋转产生的旋转脉冲的数目计数；所需旋转量输入部，其接收输出旋转的数目作为输入并将其转换为相应的旋转脉冲的所需数目；比较部，其将所述输出旋转的数目与所述旋转脉冲的所需数目进行比较；以及电流控制部，其根据所述比较部的比较结果来控制施加给所述无刷直流电机的源电流。2.根据权利要求1所述的用于无刷直流电机的控制装置，其中，所述电流控制部控制所述源电流，以便当所述旋转脉冲的数目小于所述旋转脉冲的所需数目时，旋转所述无刷直流电机。3.根据权利要求1所述的用于无刷直流电机的控制装置，其中，所述电流控制部控制所述源电流，以便当所述旋转脉冲的数目等于所述旋转脉冲的所需数目时，停止所述无刷直流电机。4.根据权利要求1所述的用于无刷直流电机的控制装置，其中，所述无刷直流电机是无传感器型的，以及所述旋转检测部将检测的在所述定子的多相线圈中所产生的反电动势的总数目计数为所述旋转脉冲的数目。5.根据权利要求4所述的用于无刷直流电机的控制装置，其中，所述旋转脉冲的所需数目等于(所述输出旋转的数目)×(所述齿轮减速比)×(所述无刷直流电机每旋转一周的所述反电动势出现的总数目)。6.根据权利要求1所述的用于无刷直流电机的控制装置，其中，所述无刷直流电机是传感器型的，以及所述旋转检测部包括用于感应通过所述转子的旋转产生的F/G脉冲的磁性传感器，并且所述旋转检测部将检测的所述F/G脉冲的总数目计数为所述旋转脉冲的数目。7.根据权利要求6所述的用于无刷直流电机的控制装置，其中，所述旋转脉冲的所需数目等于(所述输出旋转的数目)×(所述齿轮减速比)×(在所述无刷直流电机旋转一周过程中产生的所述F/G脉冲的总数目)。8.根据权利要求1所述的用于无刷直流电机的控制装置，其中，所述电流控制部施加所述源电流，以在所述输出旋转的数目被输入到所述所需旋转量输入部之后启动所述无刷直流电机。9.根据权利要求1所述的用于无刷直流电机的控制装置，其中，所述电流控制部包括多相换流器，用于将具有m相的所述源电流施加至所述无刷直流电机。10.一种用于无刷直流电机的控制方法，所述无刷直流电机包括具有n个极的转子，其中n是自然数，所述转子由于具有m相的源电流被施加到定子槽而旋转，其中m是自然数，所述控制方法控制齿轮箱的输出旋转的数目，所述齿轮箱连接到所述无刷直流电机并且具有预定齿轮减速比，其中，所述齿轮减速比表示所述无刷直流电机的旋转数目与所述齿轮箱的输出旋转的数目的比，所述控制方法包括：(a)接收所述输出旋转的数目作为输入；(b)将所述输出旋转的数目转换成相应的旋转脉冲的所需数目；(c)施加第一源电流，以启动所述无刷直流电机；(d)为由所述无刷直流电机的所述旋转产生的旋转脉冲的数目计数；(e)将所述旋转脉冲的所需数目与所述旋转脉冲的数目进行比较；以及(f)根据所述步骤(e)的比较结果，将第二源电流施加到所述无刷直流电机。11.根据权利要求10所述的用于无刷直流电机的控制方法，其中，当所述旋转脉冲的数目小于所述旋转脉冲的所需数目时，所述步骤(f)施加所述第二源电流，以旋转所述无刷直流电机，以及重复所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙延昊，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]