[发明专利]测量并控制转子与定子装配间的气隙距离的电机和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年6月29日递交的名称为“Motor,Measure Method for Distance of Air Gap between Rotor and Stator Assembly,and Control Method using the Same”、申请号为10-2012-0070933的韩国专利申请的权益，其整体以引用的方式与本申请结合。

技术领域

本发明涉及一种测量转子和定子装配间的气隙距离以及控制电机的驱动的电机和方法。

背景技术

通常，电机包括安装在定子上的可旋转的转子并通过转子与定子间产生的电磁力或磁阻转矩使转子旋转。

比如，开关磁阻电机利用根据磁阻变化的磁阻转矩使转子旋转。上文所述的开关磁阻电机具有成本低、可靠性高和寿命长的优势。

然而，在根据现有技术的包括下列现有技术文件所列的专利文件中所公开的开关磁阻电机的电机中，定子和转子间的气隙对电机的振动、噪声和效率有影响。

因此，需要精确控制定子和转子间的气隙。然而，测量和评估电机驱动期间的气隙很困难，并且根据气隙的评估来控制电机驱动期间的气隙也很困难。

[相关现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)US2010-0068558A1

发明内容

本发明致力于提供一种测量转子和定子装配间的气隙距离以及通过转子和定子装配间产生的电动势控制电机驱动的电机和方法。

进一步地，本发明致力于提供一种电机，该电机能测量电机驱动期间转子和定子装配间的气隙以识别机械装配情况、运行情况、轴的不平衡等情况，并反映在控制电机驱动中识别到的信息。

进一步地，本发明致力于提供一种测量电机的转子和定子装配间的气隙距离的方法，所述电机能在转子和定子装配间产生电动势、测量所产生的电动势并将所测量的电动势与已有的根据气隙的电动势数据进行比较来计算气隙距离，从而控制电机驱动。

根据本发明的优选实施方式，提供了一种电机，该电机包括：有轴的转子；可旋转地支撑转子的定子装配；以及通过转子和定子装配间产生的电动势来测量轴和定子装配间的气隙距离的气隙测量模块。

所述气隙测量模块可包含：在转子和定子装配中生成电动势的电动势产生单元；测量所述电动势产生单元中产生的电动势的电动势测量单元；将所述电动势测量单元中测量的电动势数据和已有的根据气隙的电动势数据进行比较来计算气隙距离的比较计算单元；和通过所述比较计算单元计算出的气隙距离来控制电机驱动的控制单元。

所述气隙测量模块可进一步包括显示电机运行情况的显示单元，所述电机运行情况包括气隙距离、气隙情况和所述控制单元控制的电机的驱动速度。

所述电动势产生单元可包括：转子的轴上的永磁体；以及安装在定子装配上以面向永磁体并包括缠绕其上的线圈的感应线圈部。

多个永磁体可在圆周方向上被安装在轴上，并且可在相邻永磁体间形成空间部（space part）。

所述电动势测量单元可测量所述电动势产生单元中产生的模拟电动势数据，而所述比较计算单元可把测量到的模拟电动势数据转换成数字电动势数据并将该数字电动势数据与预存的根据气隙的电动势数据进行比较以及计算气隙距离。

所述控制单元可根据所述比较计算单元中计算出的气隙来控制电机驱动速度的加速、减速和停止。

可向所述转子提供突向所述定子装配的凸极，并可向所述定子装配提供面向所述转子的凸极并有线圈缠绕其上的定子凸极，如此将电机实施为开关磁阻电机。

永磁体可被安装以附着到所述转子的轴的一个端部上和/或从所述转子的轴的一个端部上拆除，并且感应线圈部可被安装以附着到面向所述永磁体的所述定子装配上和/或从所述定子装配上拆除。

根据本发明的另一优选实施方式，提供了如上所述的测量转子和定子装配间的气隙距离以及控制电机驱动的电机和方法，该方法包括：通过转子和定子装配间的感应绕组产生电动势的电动势产生步骤；测量所产生的电动势的电动势测量步骤；将所测量的电动势数据和已有的根据气隙距离的电动势数据进行比较来计算气隙距离的气隙距离比较和计算步骤；以及根据气隙距离控制电机驱动的控制步骤。

在所述电动势产生步骤中，可根据电机驱动来向被安装在定子装配上以面向安装在转子上的永磁体的感应线圈部施加电流。

在所述电动势测量步骤中，可针对每个时区来测量在所述电动势产生步骤中产生的电动势。