[发明专利]一种基于反激式控制模式的电机及其控制方法

权利要求书

1.一种基于反激式控制模式的电机，包括定子部分以及转子部分，其特征在于：所述定子的极轭（1）与转子的极轭（2）满足下述关系：即二者之比等于相数；所述的相数至少为二相，所述定子的极轭（1）布置有相应的电磁绕组（3），所述电磁绕组（3）与控制器相连接，所述控制器根据运行状态来控制电机处于正向或反向激励模式。

2.根据权利要求1所述的基于反激式控制模式的电机，其特征在于：所述定子部分中的每相由至少一个U形铁芯组成，U形铁芯沿转轴的轴线方向至少布置有两个电磁绕组（3），其U形铁芯端面产生的磁场极性相反，各相上的电磁绕组（3）以转子部分轴心为中心依次均匀间隔排列在同一圆周之上。

3.根据权利要求1所述的基于反激式控制模式的电机，其特征在于：所述定子部分中的每相由至少二个极轭构成，每个极轭上有一个电磁绕组（3），其极轭端面产生的磁场极性相反，各相上的电磁绕组（3）以转子部分轴心为中心依次均匀间隔排列在同一圆周之上。

4.根据权利要求1所述的基于反激式控制模式的电机，其特征在于：所述定子部分中每相为一个整体单独构成，每相采用一个集中的电磁绕组（3）或采用各个定子的极轭（1）独立布置电磁绕组（3），各个定子的极轭（1）以转子部分的轴心为中心依次间隔相应的距离均匀排列在同一圆周之上，其间隔的距离等于极轭的宽度与相数的乘积，各相沿转子轴线方向排列且使其定子的极轭按极轭宽度顺序错开。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的基于反激式控制模式的电机，其特征在于：所述转子的极轭（2）分别与定子中任一相中定子的极轭（1）相对应，所述转子的长度与电机定子的极轭（1）两侧外沿的端线等齐，所述转子的极轭（2）以转子部分轴心为中心均匀布置在同一圆周之上。

6.根据权利要求5所述的基于反激式控制模式的电机，其特征在于：所述控制器包括电源电路、位置检测电路、电流检测电路、控制电路以及功率输出电路，所述控制器根据转子的极轭（2）位置及转动方向来控制各相电磁单元中每相的充电或放电。

7.根据权利要求6所述的基于反激式控制模式的电机，其特征在于：所述功率输出电路包括电源U、开关管T1、T2、续流二极管D1、D2，以及与某相的电磁绕组（3）相连接的端点A、端点B；所述开关管T1一端与电源的正极相连接，其另一端即端点A与某相电磁绕组（3）的一端连接，所述某相电磁绕组（3）的另一端与开关管T2的一端即端点B连接，开关管T2的另一端与电源负极连接;所述续流二极管D1的阴极与电源正极连接，其阳极与端点B连接，所述续流二极管D2的阳极与电源负极连接，其阴极与端点A连接；所述开关管T1和T2的控制端与控制电路连接，在端点A与端点B之间连接有能量转换单元（4）。

8.根据权利要求7所述的基于反激式控制模式的电机，其特征在于：所述能量转换单元（4）包括控制开关K和能量转换电路，所述能量转换电路包括电容C电路或电感L电路或LC电路，所述能量转换电路采用电容C电路或电感L电路或LC电路与电机绕组的电感以并联或串联的形式共同构成一个振荡电路，使之依靠预先存储的能量实现有衰减的周期振荡。

9.根据权利要求8所述的基于反激式控制模式的电机，其特征在于：所述控制开关K的一端与端点A连接，其另一端与电容C的一端连接，所述电容C的另一端与端点B连接。

10.一种基于反激式控制模式的电机的控制方法，其特征在于：所述电磁绕组（3）在输入能量时不对转子的极轭（2）做功，所述电磁绕组（3）在释放能量时对转子的极轭（2）做功。

11.根据权利要求10所述的基于反激式控制模式的电机的控制方法，其特征在于：在电机转动的初始阶段，对定子部分的电磁绕组（3）采用正激式的控制模式，通过电磁绕组（3）在输入能量的过程中对转子的极轭（2）做功，当所述电机开始转动后并达到预定的转速时，通过控制器将正激式控制模式转换为反激式控制模式。

12.根据权利要求11所述的基于反激式控制模式的电机的控制方法，其特征在于：所述控制电路对电磁绕组（3）的控制方式为：在转子转动过程中，当转子部分的极轭（2）与定子中一相的铁芯相对应时，沿转子转动方向排列的相序中对应的电磁绕组（3）依次为放电状态和充电状态，此时转子的极轭（2）所对应相中的电磁绕组（3）为既不放电也不充电状态，所述电磁绕组（3）充电的最大周期为转子的极轭（2）经过至少一个定子的极轭（1）的时间，所述转子的极轭（2）在对应相中的电磁绕组（3）的放电过程中被吸过来。