[实用新型]开关磁阻电机的绕组定相装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适用于三相以及三相以上相数的开关磁阻电机的绕组定相装置，特别涉及一种基于绝对型旋转编码器的开关磁阻电机的开关磁阻电机的绕组定相装置。

技术背景

开关磁阻电机具有结构简单、性能可靠、启动转矩大、调速范围宽以及效率高等优点，近年来得到快速发展。开关磁阻电机与电机控制器配套构成系统，前者包含定子、转子、角位置传感器等，后者装有功率电路、控制电路和显示电路等部件。

开关磁阻电机为定子、转子的双凸极结构，其定子和转子都是由硅钢片叠压而成，定子极上装有集中绕组，当绕组通电时将对临近的转子极产生电磁吸引力。开关磁阻电机可以设计成不同的绕组相数和不同的定转子极数，如三相6/4极、三相12/8极、四相8/6极等。图1是三相12/8极开关磁阻电机的结构图，每四个定子齿极的绕组相连接，构成a、b、c三相绕组。

开关磁阻电机的各相磁路的磁阻随转子的角位置而变，当某相绕组通电时，将对临近的转子极产生电磁吸引力，使转子极转到与该相绕组定子极中心线相重合的位置；变更通电相，给相邻相通电时，电机转子极转到稳定位置。把开关磁阻电机相临相单独通电时转子两个稳定位置间的角度差称为步距，对于N相、Z_S/Z_R(以Z_S表示定子极数，Z_R表示转子极数)结构的开关磁阻电机，步距计算公式为360°/(N*Z_R)。以三相12/8极开关磁阻电机为例，给a相通电时，与a相相邻的转子极在电磁转矩的作用下转到与a相定子极中心线相重合的位置；给a相断电，b相通电，电机转子逆时针转动15°；同理，再改为c相通电，转子继续逆时针转动15°；顺序对各相绕组通电(如a-b-c-a-...)，则可使转子逆时针连续转动。改变通电次序，可改变电机转向。

开关磁阻电机的绕组通过引线接至电机接线盒或者引出电机外部，要想有效的控制电机的运行，必须辨识各个引线所属的绕组相，这就是开关磁阻电机的绕组定相。对于新制造的、经过大修的、绕组标记不清的开关磁阻电机必须进行绕组定相后才能正常使用。

现有的开关磁阻电机的绕组定相通常借助于直流电源给绕组提供电流，直流电源可以是蓄电池，可以是直流稳压源。

假设电机为N相开关磁阻电机，以a、b、c...表示电机绕组，按照a-b-c-...顺序通电时电机正向(从输出轴方向看方向为顺时针)转动，通过以下步骤进行开关磁阻电机绕组定相：

(1)了解开关磁阻电机正向或者反向转动的通电相序，根据电机的结构计算开关磁阻电机的步距。

(2)保持电机主轴悬空，按照电机正向转动的通电相序进行定相(反向同理)。

(3)选择任意一相绕组作为基准相a相。

(4)给a相通电，使电机转子转到稳定位置，并对改位置做记录；对a相断电。

(5)选择其他任意一相通电，若转子正向转动一个步距，可确定该相是要找的相邻相b相。如果转子不是正向转动一个步距，说明该相不是要找的b相；则应重复第4步，再变更通电相，直到找到b相为止。记录b相通电时转子的稳定位置，然后给b相断电。

(6)选择任意一个未定义绕组通电，找到使转子再正向转动一个步距的相邻相c相。

(7)以此类推，直到完成所有绕组的定相。

对于三相电机，绕组定相过程相对简单；假设a-b-c顺序通电时，电机正转(从输出轴方向看方向为顺时针)，按照电机正向转动的通电相序进行定相；给a相通电后，变更通电相，根据电机转动的方向即可判断相序，如果电机正向转动一个步距，则说明当前相为b相；如果电机反向转动一个步距，则说明当前相为c相。

可以看出采用这种开关磁阻电机的绕组的装置进行绕组定相时，需要操作人员根据经验粗略判断电机转动的角度，手动记录电机转子的角位置，操作麻烦。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种操作简单、不需要手动记录电机转子的角位置、不需要人工判断电机转动的角度的基于绝对型旋转编码器的开关磁阻电机的绕组定相装置。

本实用新型的开关磁阻电机的绕组定相装置，包括电流单元、定相控制单元、显示单元。电流单元连接电机的绕组，定相控制单元分别连接电流单元、显示单元和电机的绝对型旋转编码器，电流单元给电机的绕组提供定位电流，定相控制单元读取绝对型旋转编码器的信号，通过显示单元显示电机绕组的相序。

电机内部安装与电机主轴相连的绝对型旋转编码器，绝对型旋转编码器输出电机转子的角位置信号。