專利名稱：電力快速循環(huán)后重啟開關(guān)磁阻馬達(dá)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及一種開關(guān)磁阻馬達(dá)，更具體地說，是涉及一種在提供給所述馬達(dá)的電流快速循環(huán)后，重啟開關(guān)磁阻馬達(dá)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
開關(guān)磁阻馬達(dá)(switched reluctance motor)是一種包括轉(zhuǎn)子和定子的馬達(dá)。磁阻馬達(dá)中的轉(zhuǎn)矩是由轉(zhuǎn)子移動(dòng)到相對(duì)于定子的特定位置的趨勢(shì)產(chǎn)生的，該位置使得磁路的磁阻最小，即，使得被激勵(lì)定子繞組的電感最大。在開關(guān)磁阻馬達(dá)里，設(shè)置有用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子·角位置，以及由此根據(jù)轉(zhuǎn)子位置激勵(lì)定子繞組各相(Phase)的電路。開關(guān)磁阻馬達(dá)為在定子和轉(zhuǎn)子上均設(shè)有磁極的雙凸極馬達(dá)，其中只在定子磁極上設(shè)有繞組。開關(guān)磁阻馬達(dá)的轉(zhuǎn)子不包括換向器、永磁體或者繞組。開關(guān)磁阻馬達(dá)具有多種用途，包括例如真空清潔器?？梢酝ㄟ^以預(yù)定的順序?qū)εc某個(gè)相相關(guān)的定子磁極的繞組進(jìn)行激勵(lì)或者施加電流而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。定子繞組的激勵(lì)一般與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置同步。磁吸引力產(chǎn)生于轉(zhuǎn)子磁極和與某個(gè)相相關(guān)的被激勵(lì)定子磁極之間，從而使得轉(zhuǎn)子磁極向?qū)?zhǔn)被激勵(lì)定子磁極的位置移動(dòng)。在一般的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，每當(dāng)開關(guān)磁阻馬達(dá)的定子繞組被激勵(lì)的時(shí)候，磁通量從與某個(gè)相相關(guān)的被激勵(lì)定子磁極，經(jīng)由定子磁極和轉(zhuǎn)子磁極之間的氣隙，然后流通到轉(zhuǎn)子磁極。轉(zhuǎn)子磁極和定子磁極之間的氣隙中產(chǎn)生的磁通量在該氣隙中產(chǎn)生磁場，該磁場使得轉(zhuǎn)子磁極向?qū)?zhǔn)與某個(gè)相相關(guān)的被激勵(lì)定子磁極的位置移動(dòng)，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。磁通的大小，以及開關(guān)磁阻馬達(dá)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的大小決定于很多變量，舉例而言，例如轉(zhuǎn)子磁極和定子磁極的材料的磁屬性，轉(zhuǎn)子磁極和定子磁極之間的氣隙長度。產(chǎn)生的磁通可以分為生成轉(zhuǎn)矩的主磁通量以及泄漏磁通量。主磁通量是流經(jīng)轉(zhuǎn)子磁極和被激發(fā)定子磁極的磁通量。主磁通量產(chǎn)生在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩趨向于將磁通量流經(jīng)的轉(zhuǎn)子磁極和被激發(fā)定子磁極對(duì)準(zhǔn)。開關(guān)磁阻馬達(dá)里面的泄漏磁通量是不希望的，因?yàn)樗苯訙p小轉(zhuǎn)矩的生成。更具體地，泄漏磁通量使得馬達(dá)產(chǎn)生一個(gè)和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩，也即制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。眾所周知，更改轉(zhuǎn)子極面可能影響開關(guān)磁阻馬達(dá)中的轉(zhuǎn)矩生成。傳統(tǒng)的開關(guān)磁阻馬達(dá)，其采用微控制器控制定子繞組的供電的換向，無論電路的電力在什么時(shí)候接通，該馬達(dá)都執(zhí)行相同的啟動(dòng)例行程序。但是，如果馬達(dá)在高速旋轉(zhuǎn)的時(shí)候切斷電源，然后再快速接通電源，使用相同的啟動(dòng)例行程序經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致馬達(dá)中電氣部件的損壞。特別是，如果馬達(dá)在其轉(zhuǎn)速降低到某個(gè)門限速度之前，沒有被允許慣性滑行一段時(shí)間，那么電路中的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)非常容易損壞。


本發(fā)明由實(shí)例而不是附圖中的限制圖示，在附圖中相似的標(biāo)記指示相似的元件，并且在附圖中圖I為包括定子和轉(zhuǎn)子的開關(guān)磁阻馬達(dá)的透視圖；圖2為圖I所示的馬達(dá)的截面圖；圖3為圖I所示的馬達(dá)的定子鐵心的剖視圖；圖4為與圖I所示的馬達(dá)的定子相關(guān)的多個(gè)繞線管的透視圖，其中所述繞線管包括位于多個(gè)繞線管中的每一個(gè)的上部的多個(gè)導(dǎo)線保持器；圖5為所述馬達(dá)的上殼體單元的俯視圖，所述馬達(dá)包括用于承接定子的多個(gè)繞線·管中的每一個(gè)的上部的多個(gè)第二安裝元件；圖6為圖5所示的多個(gè)第二安裝元件中的一個(gè)的放大透視圖；圖7為定子和上殼體單元在裝配之前的分解透視圖；圖8為裝配后的安裝于上殼體單元的定子的透視圖；圖9為圖I所示的馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的視圖；圖10為置于定子鐵心內(nèi)部區(qū)域中的圖I所示的馬達(dá)轉(zhuǎn)子的剖視圖；圖11為現(xiàn)有技術(shù)的靠近定子磁極的轉(zhuǎn)子磁極的局部放大視圖；圖12為圖I所示的馬達(dá)的靠近定子磁極的轉(zhuǎn)子磁極的局部放大視圖；圖13A — 13B為圖I所示的馬達(dá)的轉(zhuǎn)子磁極在其以順時(shí)針方向靠近定子磁極時(shí)的局部視圖；圖14為圖I所示的馬達(dá)的下殼體單元的俯視圖，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述下殼體單元包括用于承接所述定子的多個(gè)繞線管中的每一個(gè)的下部的多個(gè)第一安裝元件；圖15為安裝于下殼體單元的圖I所示的馬達(dá)的定子的俯透視圖；圖16為安裝于下殼體單元的圖I所示的馬達(dá)的定子和轉(zhuǎn)子的俯視圖；圖17為絕緣構(gòu)件的透視圖，根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，該絕緣構(gòu)件包括用于承接定子的多個(gè)繞線管中的每一個(gè)的下部的多個(gè)第一安裝元件；圖18為圖17所示的絕緣構(gòu)件的俯視圖；圖19為圖17所示的絕緣構(gòu)件的仰視圖；圖20為圖17所示的絕緣構(gòu)件的側(cè)視圖；圖21為圖I所示的馬達(dá)的多個(gè)繞線管中的一個(gè)的透視圖，該繞線管置于圖17所示的絕緣構(gòu)件的多個(gè)第一安裝元件中的一個(gè)內(nèi)；圖22示出用于開關(guān)磁阻馬達(dá)的控制電路的方框圖；圖23示出對(duì)應(yīng)于圖22所示的方框圖的控制電路的電路圖；圖24示出用于圖22所示的控制電路的光傳感組件的電路圖；圖25示出用于圖22所示的控制電路的電壓調(diào)節(jié)器的電路圖；圖26示出使用圖22所示的控制電路來操縱無刷馬達(dá)的流程圖；圖27A和27B示出用來對(duì)提供給定子繞組的電力的開關(guān)和換向進(jìn)行同步的一些步驟；圖28示出開關(guān)磁阻馬達(dá)在開始的I. 5轉(zhuǎn)時(shí)的低速模式中的啟動(dòng)波形；
圖29還示出低速模式例行程序下的多個(gè)波形；圖30和31示出高速模式例行程序下的波形；圖32示出用于確保接收自開關(guān)磁阻馬達(dá)中轉(zhuǎn)子位置傳感器的信號(hào)的合法性的某些步驟；圖33示出從開關(guān)磁阻馬達(dá)中的轉(zhuǎn)子位置傳感器接收到的三個(gè)波形。
具體實(shí)施例方式參見圖I 一 2，開關(guān)磁阻馬達(dá)10可以構(gòu)造為多個(gè)子組件的封裝或者單元，每個(gè)子組件可以單獨(dú)預(yù)裝配，然后在制造過程期間再組裝到一起。更具體地說，馬達(dá)10可以包括上殼體單元12、下殼體單元13、定子14、轉(zhuǎn)子16、驅(qū)動(dòng)組件18、第一端蓋20以及第二端蓋22。上殼體單元12和下殼體單元13均可以為環(huán)形形狀，其中第一端蓋20和上殼體單元12相連接，第二端蓋22和下殼體單元13相連接。如圖I 一 2所示，上殼體單元12、下殼體單元·13、定子14、轉(zhuǎn)子16、驅(qū)動(dòng)組件18、第一端蓋20和第二端蓋22中的每一個(gè)都可以被組裝成單一的封裝或者單元。上殼體單元12可包括多個(gè)孔24，其用于承接多個(gè)緊固件26，從而在裝配期間將上殼體單元12固定到定子14。但是可以理解的是，上殼體單元12可以采用任何其它合適的方式固定于定子14，舉例而言，例如通過夾具、安裝支架/凸緣，或者類似。參見圖3，定子14可以構(gòu)造為正方形結(jié)構(gòu)，在定子14的四個(gè)角處設(shè)有斜置部分或者斜切部分27。但是可以理解的是，定子14還可以具有其它的結(jié)構(gòu)，舉例而言，例如圓形結(jié)構(gòu)、橢圓形結(jié)構(gòu)、矩形結(jié)構(gòu)，或者類似。定子14包括一定子鐵心(stator core) 28、多個(gè)等間隔的定子磁極30以及置于定子鐵心28上的定子繞組32 (圖7 — 8和10)。定子鐵心28包括限定中心孔34的內(nèi)表面。定子鐵心28可以通過由諸如鋼的鐵磁性材料制成的多個(gè)疊片或者疊片結(jié)構(gòu)而模壓或形成。在定子鐵心28中可使用疊片來控制潤流,從而避免定子鐵心28過熱。定子疊片結(jié)構(gòu)可以以傳統(tǒng)的方式疊放并被布置成背對(duì)背的結(jié)構(gòu)。如圖3所示，多個(gè)等間隔的定子磁極30圍繞定子鐵心28沿著周界路徑布置?？梢岳斫獾氖牵ㄗ哟艠O30和定子鐵心28可以作為一個(gè)整體部件形成。在如圖3所示的實(shí)施例中，定子14包括從定子鐵心28朝著中心孔34向內(nèi)凸出并且沿著周界間隔開的四個(gè)定子磁極30a、30b、30c和30d。定子磁極30a — d可以協(xié)作以限定向內(nèi)開口的槽36,每個(gè)所述開口槽36在定子繞制操作期間承接導(dǎo)線線圈。每個(gè)定子磁極30a - d包括在其向中心孔34突出的端部處的定子極面38。定子極面38可以大致為凸面形狀。定子繞組32是傳統(tǒng)的并且例如可以為預(yù)繞制成線圈并置于繞線管39 (圖4)上的涂覆聚酯的導(dǎo)線或者磁性導(dǎo)線。參見圖4，可置于每個(gè)定子磁極30上的繞線管39包括前板40a和與前板40a間隔開的后板40b。前板40a和后板40b通過連接構(gòu)件41連接在一起,從而限定延伸穿過繞線管39的開口 42。在定子繞組操作期間，可以圍繞多個(gè)繞線管39中的每一個(gè)的前板40a和后板40b之間的連接構(gòu)件41來繞制定子繞組32。繞線管39用作定子繞組32和定子鐵心28之間的絕緣屏障。然后，包括每定子磁極30大約95匝導(dǎo)線的每個(gè)預(yù)繞制的繞線管39圍繞單獨(dú)的定子磁極30而放置，從而使每個(gè)定子磁極30延伸穿過繞線管39的開口 42，同時(shí)定子極面38與前板40a的外側(cè)43齊平。結(jié)果，多個(gè)預(yù)繞制的繞線管39中的每一個(gè)的前板40a和后板40b的側(cè)面均徑向向外延伸進(jìn)入定子14的槽36。多個(gè)繞線管39中的每一個(gè)可以進(jìn)一步包括位于多個(gè)繞線管39中的每一個(gè)的后板40b上部處的導(dǎo)線保持器44。如圖4所示，每個(gè)導(dǎo)線保持器44可包括位于多個(gè)繞線管39中的每一個(gè)的后板40b上部對(duì)側(cè)的叉狀結(jié)構(gòu)45。每個(gè)叉狀結(jié)構(gòu)45包括凹槽46，其用于在定子繞組操作期間，承接置于多個(gè)繞線管39的每一個(gè)上的定子繞組32的端48。每個(gè)叉狀結(jié)構(gòu)45可進(jìn)一步包括外部分50和置于外部分50之內(nèi)的內(nèi)部分52。外部分50可以由舉例而言諸如塑料的非導(dǎo)電材料構(gòu)成?？砂ò疾?6的內(nèi)部分52可以由舉例而言諸如金屬的導(dǎo)電材料構(gòu)成。內(nèi)部分52的導(dǎo)電材料用于在導(dǎo)電的內(nèi)部分52和置于多個(gè)繞線管39中的每一個(gè)上的定子繞組38的端頭48之間提供電連接。參照?qǐng)D5 — 8,示出了馬達(dá)10的上殼體單元12。上殼體單元12包括置于上殼體單元12的內(nèi)部區(qū)域55中的多個(gè)上安裝元件54。在裝配期間，多個(gè)上安裝元件54中的每·一個(gè)與置于定子磁極30上的繞線管39的上部接合。多個(gè)上安裝元件54用來緊固多個(gè)繞線管39中的每一個(gè)的上部，以防止其在馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)期間移位。如圖5所示，導(dǎo)線引線56a —d置于多個(gè)上安裝元件54的每一個(gè)中，并通過連接端子57電連接在一起。更具體地說，導(dǎo)線引線56a通過連接端子57連接到導(dǎo)線引線56c。同樣地，導(dǎo)線引線56b通過連接端子57連接到導(dǎo)線引線56d。如下面將更為詳細(xì)討論的，連接導(dǎo)線引線56a - d的方式使得當(dāng)定子14在裝配期間被安裝于上殼體單元12時(shí)，置于定子磁極30a上的定子繞組32與置于定子磁極30c上的定子繞組32并聯(lián)地電連接。同樣地，當(dāng)定子14在裝配期間被安裝于上殼體單元12時(shí)，置于定子磁極30b上的定子繞組32與置于定子磁極30d上的定子繞組32并聯(lián)地電連接。參照?qǐng)D6，示出了多個(gè)上安裝元件54的其中一個(gè)的放大透視圖。如圖6所示，圖5中的每一個(gè)導(dǎo)線引線56置于上安裝元件54的導(dǎo)體砧座58之中，并被牢固地固定于適當(dāng)位置。導(dǎo)體砧座58在本領(lǐng)域中是眾所周知的，所以在此不作進(jìn)一步的討論。圖7為定子14和上殼體單元12在裝配前的分解透視圖。如圖7所示，當(dāng)在裝配期間將定子14安裝到上殼體單元12時(shí)，與置于定子磁極30上的繞線管39相關(guān)的多個(gè)導(dǎo)線保持器44與多個(gè)上安裝元件54相接合。更具體地說，當(dāng)在裝配期間將上殼體單元12安裝到定子14上時(shí)，對(duì)于與置于每個(gè)定子磁極30上的繞線管39相關(guān)的每個(gè)導(dǎo)線保持器44，其所關(guān)聯(lián)的叉狀結(jié)構(gòu)45適于匹配地與上殼體單元12的多個(gè)上安裝元件54中的每一個(gè)接合。采用這種方式，與繞線管39的每個(gè)導(dǎo)線保持器44相關(guān)的叉狀結(jié)構(gòu)45與多個(gè)上安裝元件54中的每一個(gè)接合，從而緊固繞線管39以防止其在馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)期間移位，并且由此消除或者減少了在馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)期間為使繞線管39固定在合適位置而對(duì)額外硬件的需要。在上殼體單元12被安裝到定子14之后，置于多個(gè)上安裝元件54中的導(dǎo)線引線56a - d電連接到置于定子磁極30a — d上的定子繞組32。因?yàn)閷?dǎo)線引線56a和導(dǎo)線引線56c并聯(lián)地電連接，置于定子磁極30a上的定子繞組32和置于定子磁極30c上的定子繞組32并聯(lián)地電連接，以形成一相。同樣地，因?yàn)閷?dǎo)線引線56b和導(dǎo)線引線56d并聯(lián)地電連接，置于定子磁極30b上的定子繞組32和置于定子磁極30d上的定子繞組32并聯(lián)地電連接，從而形成另外一相。圖8為裝配后的安裝于定子14的上殼體單元12的透視圖。參見圖9 - 10，轉(zhuǎn)子16可包括轉(zhuǎn)子鐵心60和多個(gè)等間隔的疊片式轉(zhuǎn)子磁極62。轉(zhuǎn)子鐵心60置于中心孔34內(nèi)并與軸64相連(圖I 一 2)。軸64通過軸承66安裝，用于與定子14同心地旋轉(zhuǎn)。軸64延伸穿過轉(zhuǎn)子鐵心60并與槽盤71相連接。如下文將更詳盡論述的，當(dāng)槽盤71旋轉(zhuǎn)時(shí)，就可以確定轉(zhuǎn)子16的角位置。軸64也連接到負(fù)載，例如真空清潔器(未示出)或者其它被驅(qū)動(dòng)設(shè)備的扇頁。轉(zhuǎn)子鐵心60可以由諸如鋼的鐵磁性材料制成的多個(gè)疊片或者疊片結(jié)構(gòu)模壓或形成。轉(zhuǎn)子疊片結(jié)構(gòu)可以采用傳統(tǒng)的方法疊放在一起并被布置成背對(duì)背的結(jié)構(gòu)。如圖9 一 10所示，多個(gè)轉(zhuǎn)子磁極62沿著圍繞轉(zhuǎn)子鐵心60的周界路徑布置。轉(zhuǎn)子磁極62從軸64徑向地向外突出，以便于轉(zhuǎn)子16在定子14的中心孔34中旋轉(zhuǎn)。公知的是，穿過馬達(dá)10的被激勵(lì)定子磁極30和轉(zhuǎn)子磁極62之間的氣隙而產(chǎn)生的磁通量，導(dǎo)致被激勵(lì)定子磁極30和轉(zhuǎn)子磁極62之間的吸引力。該吸引力的大小取決于許多變量，舉例而言，例如，定子磁極30和轉(zhuǎn)子磁極62的材料的電磁屬性，以及被激勵(lì)定子磁極30和轉(zhuǎn)子磁極62之間的氣隙的大小。進(jìn)一步公知的是，隨著由被激勵(lì)定子磁極30和轉(zhuǎn)子磁極62形成的磁路的磁阻(相當(dāng)于電阻)減小，被激勵(lì)定子磁極30和轉(zhuǎn)子磁極62之間的吸·引力增大。換句話說，與磁路的氣隙相關(guān)的低磁導(dǎo)率屬性代替了與轉(zhuǎn)子鐵心60相關(guān)的鐵磁材料的高磁導(dǎo)率屬性。通過減小被激勵(lì)定子磁極30和轉(zhuǎn)子磁極62之間的氣隙尺寸而減小氣隙的磁阻，接著，就可以增大了氣隙中的磁通量密度，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生最優(yōu)轉(zhuǎn)矩的角度。此夕卜，通過將氣隙的一部分(即低磁導(dǎo)率介質(zhì))替換為鋼(即高磁導(dǎo)率介質(zhì))，并保持磁場強(qiáng)度不變，就增加了被激勵(lì)定子磁極30和轉(zhuǎn)子磁極62之間的氣隙的磁通量密度，這是基于以下方程B=H μ (方程 I)其中，B為磁通量密度；H為磁場強(qiáng)度；以及μ為磁導(dǎo)率屬性。增加氣隙中的磁通量密度(也即增大所述力)就增大了轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)矩，這是基于以下方程轉(zhuǎn)矩=力X離開軸線的距離(方程2)參照?qǐng)D11，示出了現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)子74的轉(zhuǎn)子極面72當(dāng)其以順時(shí)針方向接近定子磁極30時(shí)的局部放大視圖。如圖11所不,轉(zhuǎn)子極面72可包括第一部分72a和相對(duì)于第一部分72a而徑向向內(nèi)形成臺(tái)階或者下陷的第二部分72b。在現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)子74旋轉(zhuǎn)期間，臺(tái)階狀的第二部分72b就在現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)子74的轉(zhuǎn)子極面72和相應(yīng)的與被激勵(lì)定子磁極30相關(guān)聯(lián)的定子極面38之間，形成不均勻的或者臺(tái)階狀的氣隙76。轉(zhuǎn)子極面72的第二部分72b相對(duì)于第一部分72a的臺(tái)階狀或者下陷特征，通過增大所期望旋轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)距，使得轉(zhuǎn)子10易于沿著一個(gè)方向啟動(dòng)?？梢岳斫獾氖牵ㄟ^改變臺(tái)階狀或者下陷部分的朝向，就可以使得馬達(dá)10易于沿著相反方向啟動(dòng)。例如，如果第一部分72a相對(duì)于第二部分72b形成臺(tái)階或者下陷，馬達(dá)10就朝著相反方向啟動(dòng)。參照?qǐng)D12，示出了根據(jù)本公開的轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)子磁極62當(dāng)其以順時(shí)針方向接近定子磁極30時(shí)的局部放大視圖。如圖12所示，轉(zhuǎn)子磁極62包括轉(zhuǎn)子極面78，該轉(zhuǎn)子極面78包括第一部分78a和相對(duì)于第一部分78a徑向向內(nèi)形成臺(tái)階狀或者下陷的第二部分78b。在轉(zhuǎn)子16旋轉(zhuǎn)期間，轉(zhuǎn)子極面78的臺(tái)階狀的或者凹陷的第二部分78b，在轉(zhuǎn)子極面78的第二部分78b和相應(yīng)的與被激勵(lì)定子磁極30相關(guān)的定子極面38之間，形成不均勻的或者臺(tái)階狀的氣隙。結(jié)果是，轉(zhuǎn)子極面78的臺(tái)階狀或者下陷的第二部分78b與定子極面38之間的氣隙80大于轉(zhuǎn)子極面78的第一部分78a和定子極面38之間的氣隙80。因?yàn)檗D(zhuǎn)子16趨向于朝向使氣隙80最小并進(jìn)而使電感最大的位置轉(zhuǎn)動(dòng)，因此在馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，轉(zhuǎn)子極面78的第二部分78b與定子極面38之間的氣隙80 (大于轉(zhuǎn)子極面78的第一部分78a與定子極面38之間的氣隙80)確保了轉(zhuǎn)子極面78的前緣總是被吸引到被激勵(lì)定子磁極30。此外，轉(zhuǎn)子極面78的第二部分78b與定子極面38之間的氣隙80 (大于轉(zhuǎn)子極面78的第一部分78a與定子極面38之間的氣隙80)確保了轉(zhuǎn)子16只沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，即，轉(zhuǎn)子16趨向于朝著臺(tái)階狀或者下陷部分的方向旋轉(zhuǎn)。例如，如果臺(tái)階狀或者下陷部分位于轉(zhuǎn)子極面78的右側(cè)，轉(zhuǎn)子16將趨向于向右或者沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。另一方面，如果所述臺(tái)階狀或者下陷部分位于轉(zhuǎn)子極面78的左側(cè),轉(zhuǎn)子16將趨向于向左或者沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。
·
轉(zhuǎn)子極面78和定子極面38中的每一個(gè)可以限定成弧形，并且轉(zhuǎn)子極面78大約為定子極面38的兩倍大。根據(jù)本公開的一方面，凸起82位于轉(zhuǎn)子極面78的第二部分78b的前緣，該凸起82離轉(zhuǎn)子極面78的第一部分78a較遠(yuǎn)。凸起82使得轉(zhuǎn)子磁極62的第二部分78b的邊緣處用于磁通量流動(dòng)的氣隙80最小，從而優(yōu)化了馬達(dá)10的轉(zhuǎn)矩特性。凸起82的構(gòu)成材料和轉(zhuǎn)子16的其余部分相同或者相似，并且凸起82包括第一側(cè)面84和第二側(cè)面86。凸起82的第一側(cè)面84和第二側(cè)面86中的每一個(gè)朝著凸起82的端點(diǎn)88漸縮。如圖12所示，凸起82的端點(diǎn)88可以和轉(zhuǎn)子極面78的第一部分78a的周界90相切。更具體地說，凸起82的第一側(cè)面84可以朝向端點(diǎn)88漸縮，從而使第一側(cè)面84略微凹進(jìn)。作為選擇地，凸起82的第一側(cè)面84可朝向端點(diǎn)88漸縮，從而使第一側(cè)面84呈大致的直線形。參照?qǐng)D13A — 13B，示出了圖9中的轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)子磁極62在一個(gè)相位周期中處于多個(gè)角位置時(shí)的局部視圖。更具體地說，圖13A - 13B表示當(dāng)轉(zhuǎn)子磁極62以箭頭92所示的順時(shí)針方向接近定子磁極30時(shí)，轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)子磁極62的局部視圖。為了便于討論，圖13A - 13B示出了定子磁極參照線93。圖13A表示處于相位周期起始點(diǎn)附近的轉(zhuǎn)子16的位置。如圖13A所示，在該位置處，位于轉(zhuǎn)子極面78的第二部分78b邊緣處的凸起82和定子極面38之間的氣隙80，小于轉(zhuǎn)子極面78的第二部分78b的其余部分與定子極面38之間的氣隙。結(jié)果是，凸起82和定子極面38之間的氣隙80處的磁通量密度在該位置處具有最大值，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子16沿箭頭92所指的方向被拉向被激勵(lì)定子磁極30。磁通量尋求具有最小磁阻的路徑。所以，由于轉(zhuǎn)子磁極62由磁阻低于空氣的鐵磁性材料構(gòu)成，因此磁通量流經(jīng)轉(zhuǎn)子磁極62和定子磁極30比流經(jīng)氣隙80更加容易。圖13B示出了，當(dāng)轉(zhuǎn)子16已經(jīng)沿箭頭92所指的方向旋轉(zhuǎn)從而使凸起82的端點(diǎn)88對(duì)準(zhǔn)定子磁極參照線93時(shí)，轉(zhuǎn)子16的位置。在凸起82經(jīng)過定子磁極參照線93之后，轉(zhuǎn)子16將趨向于被拉向相反的旋轉(zhuǎn)方向，即本實(shí)施例中的逆時(shí)針方向。但是，轉(zhuǎn)子磁極78的第一部分78a產(chǎn)生的正電動(dòng)轉(zhuǎn)矩(positive motoring torque)抵消了這種沿相反旋轉(zhuǎn)方向的拉動(dòng)。因此，轉(zhuǎn)子16繼續(xù)被沿箭頭92所指的方向拉向被激勵(lì)定子磁極30。參照?qǐng)D14，示出了馬達(dá)10的下殼體單元13的俯視圖。如上所述，下殼體單元13具有大致的圓形形狀。但是可以理解的是，下殼體單元13可以呈其它形狀，舉例而言，例如矩形、正方形或者類似。下殼體單元13包括環(huán)形結(jié)構(gòu)87以及多個(gè)下安裝元件96。環(huán)形結(jié)構(gòu)87位于下殼體單元13的內(nèi)區(qū)域98中。如圖14所示，環(huán)形結(jié)構(gòu)87可沿著下殼體單元13的周界走行。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)定子14被安裝到下殼體單元13時(shí)，多個(gè)下安裝元件96的每一個(gè)接合一個(gè)繞線管39的底部。多個(gè)下安裝元件96中的每一個(gè)用于緊固繞線管39的底部，以防止其在馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)移位。圖15為安裝于下殼體單元13的定子14的俯視透視圖。圖16為安裝于下殼體單元13的定子14的俯視圖，定子14包括帶有預(yù)繞制的定子繞組32的繞線管39。圖16進(jìn)一步示出了置于定子14的中心孔34中的轉(zhuǎn)子16。參照?qǐng)D17 — 21，示出了一個(gè)作為替代的實(shí)施例，其中示出了多個(gè)下安裝元件96置于絕緣構(gòu)件100之中。在本實(shí)施例中，絕緣構(gòu)件100安裝于下殼體單元13。如圖所示,絕緣·構(gòu)件100包括環(huán)形的環(huán)狀結(jié)構(gòu)102，該環(huán)狀結(jié)構(gòu)102具有從其底側(cè)延伸的支件104。但是可以理解的是，環(huán)狀結(jié)構(gòu)102還可以具有其它結(jié)構(gòu)，舉例而言，例如正方形結(jié)構(gòu)、矩形結(jié)構(gòu)之類。環(huán)狀結(jié)構(gòu)102的每一個(gè)支件104在裝配期間接合與下殼體單元13相關(guān)聯(lián)的插座(未示出)。裝配后，每個(gè)下安裝元件96接合繞線管39的底部，從而緊固繞線管39的底部以防止其在馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)期間移位?？刂齐娐返倪\(yùn)轉(zhuǎn)用于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)10的驅(qū)動(dòng)組件18包括控制電路500，下文中將在圖22中對(duì)其予以進(jìn)一步敘述。更具體地，圖22圖示了控制電路500的方框圖，該控制電路500用于通過控制向定子繞組32的電力供給來控制馬達(dá)10的運(yùn)行。控制電路500包括將AC輸入功率轉(zhuǎn)換為未經(jīng)調(diào)節(jié)的DC功率Vl的整流器電路502，如下所述，該DC功率Vl通過開關(guān)器件518饋入定子繞組32。該DC功率Vl還被饋入降壓電路504。所述降壓電路通過光傳感組件508向電壓調(diào)節(jié)器電路506以及微控制器512提供未經(jīng)調(diào)節(jié)的電壓V2。光傳感組件508和隨著轉(zhuǎn)子16 —起旋轉(zhuǎn)的槽盤71協(xié)同工作，從而監(jiān)控馬達(dá)10的轉(zhuǎn)速。光傳感組件508產(chǎn)生被微控制器512用來測(cè)量轉(zhuǎn)子16速度的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)。微控制器512包括一個(gè)或者多個(gè)熟知的部件，例如存儲(chǔ)器、CPU、多個(gè)寄存器、多個(gè)計(jì)時(shí)器等等。電壓調(diào)節(jié)器506產(chǎn)生經(jīng)過調(diào)節(jié)的輸出電壓V4，其被輸入到控制開關(guān)器件518的開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)器514和516。開關(guān)器件518用于控制向定子繞組32輸入的電壓。開關(guān)器件518可以由多種電子開關(guān)機(jī)制實(shí)現(xiàn)，例如晶體管、晶閘管等。下文中，圖23進(jìn)一步詳細(xì)地圖示了采用絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)實(shí)現(xiàn)開關(guān)器件518。開關(guān)器件518接收來自于整流器電路502的功率VI，并且根據(jù)從開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)器514和516接收的控制信號(hào)向定子繞組32進(jìn)行電力供給。開關(guān)器件518的控制定子繞組32的功能對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是眾所周知的。下文中，圖23進(jìn)一步詳細(xì)地圖示了控制電路500的不同部件，同時(shí)圖25進(jìn)一步詳細(xì)地闡釋了電壓調(diào)節(jié)器506的運(yùn)轉(zhuǎn)。雖然控制電路500接收120V的AC輸入功率，但是在作為替代的實(shí)現(xiàn)中，也可以選擇不同電平的輸入功率。整流器電路502可以是將AC輸入功率轉(zhuǎn)換為未經(jīng)調(diào)節(jié)的DC輸出功率的任何一種常用類型的整流器電路，比如橋式整流器。降壓電路504是傳統(tǒng)的，并可以采用一組降壓電阻器、齊納二極管和電容器來實(shí)現(xiàn)。降壓電路504的輸出V2連接到電壓調(diào)節(jié)器506，并且通過光傳感電路508連接到微控制器512。因?yàn)樗鼋祲弘娐返妮敵鯲2是未經(jīng)調(diào)節(jié)的，可以使用另外一個(gè)常見的電壓調(diào)節(jié)器(未示出)將所述未經(jīng)調(diào)節(jié)的電壓V2轉(zhuǎn)換為輸入到微控制器512的經(jīng)調(diào)節(jié)的電壓。微控制器512可以采用多種微控制器集成電路中的任何一種實(shí)現(xiàn)，比如Z86型的集成電路。電壓調(diào)節(jié)器506產(chǎn)生15V的DC輸出電壓，用來驅(qū)動(dòng)開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)器514和516。通過光傳感組件508獲得(source)降壓電路504的輸出。采用這種方式，流向光傳感組件508的供給電流不直接消耗在降壓電路504的降壓電阻中。因此，光傳感組件508還用作最終被輸入到微控制器512的電流的導(dǎo)體。圖23圖示了控制電路500的一個(gè)實(shí)現(xiàn)形式，其中開關(guān)器件518由IGBT562 — 568來實(shí)現(xiàn)。IGBT562 - 568控制流過定子繞組32的第一相580和第二相582的電流。IGBT562和564分別連接于第一相580和第二相582的高壓端，并被稱為高壓側(cè)IGBT，而IGBT566和568分別連接于第一相580和第二相582的低壓端，并被稱為低壓側(cè)IGBT。IGBT562 一568各自接收來自于開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)器514和516的控制輸入信號(hào)AHG、ALG、BLG和BHG。在·采用IGBT562 - 568實(shí)現(xiàn)開關(guān)器件518的控制電路的實(shí)現(xiàn)中，開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)器514和516可以通過采用多種眾所周知的集成IGBT驅(qū)動(dòng)電路中的一種來實(shí)現(xiàn)，比如InternationalRectifiers, Inc 生產(chǎn)的 IR2101S 集成電路。第一開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)器514產(chǎn)生高壓側(cè)輸出AHG和低壓側(cè)輸出ALG以驅(qū)動(dòng)第一相580。更具體地說，高壓側(cè)輸出AHG用來驅(qū)動(dòng)高壓側(cè)IGBT562，而低壓側(cè)輸出ALG用來驅(qū)動(dòng)低壓側(cè)IGBT566。第二開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)器516產(chǎn)生高壓側(cè)輸出BHG和低壓側(cè)輸出BLG以驅(qū)動(dòng)第二相582。更具體地說，高壓側(cè)輸出BHG用來驅(qū)動(dòng)高壓側(cè)IGBT564，而低壓側(cè)輸出BLG用來驅(qū)動(dòng)低壓側(cè)IGBT568。在控制電路的實(shí)現(xiàn)形式中，控制IGBT562-568的導(dǎo)通和截止的方式允許定子繞組32中由于定子繞組32的磁場衰減引起的電流有足夠的時(shí)間釋放掉。例如，對(duì)于第一相580來說，當(dāng)IGBT562截止時(shí)，IGBT566仍然要保持足夠時(shí)間期間的導(dǎo)通以允許第一相580中的磁場衰減引起的感應(yīng)電流通過IGBT566釋放到地，而不是讓IGBT562和566同時(shí)截止。類似地，對(duì)于第二相582，當(dāng)IGBT564截止時(shí)，IGBT568仍然要保持足夠時(shí)間周期的導(dǎo)通以允許第二相582中的磁場衰減引起的感應(yīng)電流通過IGBT568釋放到地而不是讓IGBT564和568同時(shí)截止。輸出526包含AC紋波，其優(yōu)選在被施加到定子繞組32之前被濾波。因此，如圖23所示，輸出526的第一支路被施加于DC總線濾波網(wǎng)絡(luò)560。濾波網(wǎng)絡(luò)560包括二極管DS1、DS2、DS3以及電容器ClA和C1B。濾波網(wǎng)絡(luò)560從輸出功率526的第一支路的正電壓和負(fù)電壓返回支路濾出AC紋波。濾波網(wǎng)絡(luò)560輸出的經(jīng)過濾波的作為結(jié)果的電壓在負(fù)載情況下為120V，并且可以提供大約15安培的持續(xù)電流。如圖23所示，從濾波網(wǎng)絡(luò)560輸出的作為結(jié)果的DC總線電壓被直接施加于系列開關(guān)(series switching) IGBT562和564的集電極以及IGBT566和568的發(fā)射極上。IGBT562 - 568接收其各自的來自開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)器514和516的柵極輸入。圖24圖示光傳感組件508的電路原理圖，光傳感組件508可以由傳統(tǒng)的光傳感器組件實(shí)現(xiàn)，比如 Honeywell, Inc 生產(chǎn)的 Honeywell P/N H0A1887 — 011 或者 Optek, Inc 生產(chǎn)的Optek P/N 0PB830W11。光傳感器組件508包括發(fā)光二極管(LED) 602和硅光電晶體管604，其中LED602接收來自于降壓電路504的DC輸出電壓。LED602和光電晶體管604被放置于槽盤71的相反兩側(cè)，該槽盤71與轉(zhuǎn)子16相連接并因此以轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。每次當(dāng)槽盤71的邊緣穿過LED602和光電晶體管604之間的時(shí)候，光電晶體管604產(chǎn)生的信號(hào)就從一個(gè)電平或狀態(tài)變化到另外一個(gè)電平或狀態(tài)。從光電晶體管604輸出的信號(hào)被輸入到微控制器512。微控制器512基于計(jì)算出的周期計(jì)算轉(zhuǎn)子16的速度和位置。利用轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間周期來計(jì)算轉(zhuǎn)子速度是很常見的，在此不作進(jìn)一步的描述。圖25圖示了電壓調(diào)節(jié)器506的一個(gè)示例性的實(shí)現(xiàn)，在該圖示中，電壓調(diào)節(jié)器506采用Philips Semiconductor生產(chǎn)的集成電路TDA3661來實(shí)現(xiàn),不過在作為替代的實(shí)現(xiàn)中，也可以采用其它類似的電壓調(diào)節(jié)器。電壓調(diào)節(jié)器506被供給的電壓來自于降壓電路504的輸出。電壓調(diào)節(jié)器506的輸出電壓可以通過由電阻器612和614組成的外部電阻分壓器予以調(diào)節(jié)。由于馬達(dá)10的運(yùn)行以及控制電路500的持續(xù)工作，控制電路500的溫度非?？赡堋み^熱關(guān)斷特性(thermal shutdown feature)。電壓調(diào)節(jié)器506包括過熱保護(hù)裝置616,其測(cè)量電壓調(diào)節(jié)器506的溫度，并且當(dāng)溫度一旦達(dá)到諸如150°C的門限水平時(shí)就關(guān)斷電壓調(diào)節(jié)器506的輸出電壓。為了利用電壓調(diào)節(jié)器506的主動(dòng)過熱關(guān)斷特性，采用一個(gè)圓形銅針將電壓調(diào)節(jié)器506的襯底和控制電路500的電路板熱連接。這樣，電壓調(diào)節(jié)器506的襯底密切地跟蹤控制電路500的溫度。IGBT562 — 568能夠在高達(dá)175°C的溫度下工作。為了防止過熱，它們被放置得使得它們可以被由馬達(dá)10循環(huán)的空氣所冷卻。但是，如果由于某種原因，例如阻塞、殼體損壞等，流向IGBT562 - 568的冷卻空氣喪失，則控制電路的溫度就可能升高到150°C。在這種情況下，電壓調(diào)節(jié)器506就將在過熱保護(hù)裝置616的作用下截止。一旦電壓調(diào)節(jié)器506被熱關(guān)斷，給IGBT驅(qū)動(dòng)器514和516的功率被關(guān)斷，從而給定子繞組32的功率也被關(guān)斷。但是，如下所述，給微控制器512的功率仍然保持導(dǎo)通。圖26的流程圖650進(jìn)一步闡釋了在這種過熱關(guān)斷的情況下馬達(dá)10的重啟動(dòng)。方框652和654表示由過熱保護(hù)裝置616對(duì)電壓調(diào)節(jié)器506的襯底溫度進(jìn)行的持續(xù)監(jiān)控。只要門限溫度低于門限水平，過熱保護(hù)裝置616就不間斷地監(jiān)控該溫度。當(dāng)檢測(cè)到電壓調(diào)節(jié)器506的襯底溫度處于或者高于門限水平時(shí)，過熱保護(hù)裝置616就關(guān)斷電壓調(diào)節(jié)器506，進(jìn)而關(guān)斷馬達(dá)10。一般來說，如果馬達(dá)10的供電開關(guān)保持導(dǎo)通，則一旦過熱保護(hù)裝置616檢測(cè)到電壓調(diào)節(jié)器506的襯底溫度低于門限時(shí)，馬達(dá)10就可以不期望地重啟動(dòng)。但是，在本系統(tǒng)中，因?yàn)槲⒖刂破?12從未關(guān)斷，微控制器512將不會(huì)處于正確的啟動(dòng)模式，從而造成馬達(dá)10的這種不期望的重啟動(dòng)。為了防止馬達(dá)10的這種不期望的重啟動(dòng)，微控制器512持續(xù)地監(jiān)控馬達(dá)10的速度，并且如果微控制器512檢測(cè)到馬達(dá)10的速度不期望地降低，就指示出現(xiàn)了過熱關(guān)斷，那么在方框658中，微控制器512產(chǎn)生一關(guān)斷錯(cuò)誤例行程序。接下來，在方框660中,微控制器512停止向開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)器提供輸出信號(hào)。在方框662中，微控制器512產(chǎn)生故障診斷錯(cuò)誤代碼，以供馬達(dá)10的制造商或者操作人員隨后進(jìn)行故障診斷。接下來，如方框664所示，直到馬達(dá)10的整個(gè)運(yùn)行進(jìn)入下一循環(huán)，即馬達(dá)10的開啟/關(guān)閉開關(guān)先被關(guān)閉再被接通，微控制器512才重新啟動(dòng)。在方框666，一旦檢測(cè)到馬達(dá)10進(jìn)入下一循環(huán)，微控制器512就以正常的啟動(dòng)模式恢復(fù)馬達(dá)10的工作，這將在下文中予以進(jìn)一步的詳細(xì)描述。馬汰代碼的運(yùn)行傳統(tǒng)的開關(guān)磁阻馬達(dá)采用微控制器來控制提供給定子繞組的電力的換向，一旦電路上電，該馬達(dá)都會(huì)執(zhí)行同樣的啟動(dòng)例行程序。但是，如果在馬達(dá)正在高速旋轉(zhuǎn)的時(shí)候切斷馬達(dá)電力，然后再快速返回上電狀態(tài)(即，快速循環(huán))，則執(zhí)行同樣的啟動(dòng)例行程序經(jīng)常會(huì)損壞馬達(dá)中的電氣部件。典型地，如果在轉(zhuǎn)速降低到門限轉(zhuǎn)速之前，馬達(dá)沒有被允許慣性滑行一段時(shí)間，電路中的IGBT就非常容易損壞。下面將敘述一種運(yùn)行重啟動(dòng)例行程序，該例行程序檢測(cè)上述電力的快速循環(huán)，并允許轉(zhuǎn)子慣性滑行直到轉(zhuǎn)速降到低于門限速度，以防止損壞IGBT。如前所述，開關(guān)磁阻馬達(dá)的運(yùn)行是基于轉(zhuǎn)子16運(yùn)動(dòng)到這樣一個(gè)位置的趨勢(shì)，在該位置一個(gè)或多個(gè)被激勵(lì)定子繞組32的電感最大。換句話說，轉(zhuǎn)子16將趨向于朝著磁路最完整的位置運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子16沒有換向器和繞組，僅僅由具有多個(gè)不同極性的極面的一疊電學(xué)鋼片組成。但是，有必要知道轉(zhuǎn)子的位置，以接下來用開關(guān)直流電(DC)激勵(lì)子繞組32的各·相，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和扭矩。為了使馬達(dá)10正確運(yùn)轉(zhuǎn)，開關(guān)動(dòng)作應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確地和轉(zhuǎn)子16的旋轉(zhuǎn)角度同步。開關(guān)磁阻馬達(dá)的性能部分地取決于相位激勵(lì)相對(duì)于轉(zhuǎn)子位置的精確定時(shí)。在本實(shí)施例中，采用光傳感組件或者光學(xué)斷續(xù)器508形式的轉(zhuǎn)子位置傳感器來檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置。下面結(jié)合圖27和32描述不例性系統(tǒng)的一種可能的工作方式，圖27和32代表一個(gè)或者更多個(gè)計(jì)算機(jī)程序的多個(gè)部分或者例行程序。用于實(shí)現(xiàn)這些例行程序的軟件的主要部分被存儲(chǔ)到控制器512的一個(gè)或者多個(gè)存儲(chǔ)器中，并且可以采用諸如C、C++、C #、Java等任何高級(jí)語言、或者任何低級(jí)的匯編或機(jī)器語言書寫。通過將計(jì)算機(jī)程序部分存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)器的各個(gè)部分在物理上和/或結(jié)構(gòu)上根據(jù)計(jì)算機(jī)程序指令予以配置。但是軟件的各部分可以在分開的存儲(chǔ)位置被存儲(chǔ)并運(yùn)行。由于執(zhí)行這些步驟的精確位置可以變化而不超出本發(fā)明的范圍，所以下面的附圖沒有提到執(zhí)行相同功能的計(jì)算機(jī)。圖27A和27B為流程圖700的兩個(gè)部分，該流程圖700描述用于同步供給定子繞組32的電力的開關(guān)或者換向的某些步驟。流程圖700所示的某些或者所有步驟可以被存儲(chǔ)到控制器512的存儲(chǔ)器中。參見圖27A，流程圖700可以在控制電路上電(方框702)之時(shí)開始。接著啟動(dòng)初始化階段，其中包括初始化硬件、固件和啟動(dòng)定時(shí)器(方框704)。更具體地說，初始化包括每次上電時(shí)執(zhí)行的一系列內(nèi)嵌初始化指令。初始化可以進(jìn)一步可以分為硬件初始化、變量初始化和上電延遲。一旦上電，則從控制器512內(nèi)的某個(gè)特定存儲(chǔ)器位置開始執(zhí)行程序。一般說來，硬件初始化包括一系列指令，這些指令通過分配和配置I / 0，定位處理器堆棧、配置中斷的數(shù)量并且啟動(dòng)多個(gè)周期定時(shí)器來配置控制器512。變量初始化包括將合理的默認(rèn)值賦值給多個(gè)變量，所述變量中的一個(gè)為由速度決定的校正變量。此外還存在IOOms的上電延遲(方框706)，目的是在驅(qū)動(dòng)器開通之前給多個(gè)電源電容器提供充電的時(shí)間。這防止IGBT驅(qū)動(dòng)器514和516在啟動(dòng)期間將低壓電源拉低。在該時(shí)間延遲期間，IGBT驅(qū)動(dòng)器的低壓側(cè)被開通并且給自舉電容器充電(方框710)。在運(yùn)行中，控制器512使用三個(gè)不同的速度例行程序，即低速模式、高速躍變模式和高速模式。但是，一旦初始化完成，控制器512將通過查詢光傳感組件508來確定轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)速，以便判斷在激活低速模式之前是否需要運(yùn)行重啟動(dòng)例行程序(方框712)。如果在方框714中測(cè)定出轉(zhuǎn)子速度大于預(yù)定值SI，舉例而言，例如6800RPM，則例行程序700將跳轉(zhuǎn)到運(yùn)行重啟動(dòng)模式，該模式用于防止在供給馬達(dá)10的電流快速循環(huán)變化后損壞IGBT驅(qū)動(dòng)器。給馬達(dá)10的電力的快速循環(huán)變化實(shí)質(zhì)上是在馬達(dá)10正在運(yùn)轉(zhuǎn)之時(shí)的快速截止/導(dǎo)通(off/on)。運(yùn)行重啟動(dòng)例行程序用來防止損壞IGBT驅(qū)動(dòng)器514、516，因?yàn)橐愿哂谀硞€(gè)速度對(duì)電力進(jìn)行循環(huán)可能使得低速模式例行程序發(fā)生混亂(下面將予以敘述)，并可能燒毀一個(gè)或者多個(gè)IGBT514、516。運(yùn)行重啟動(dòng)例行程序用于在電力的快速循環(huán)之后開始一段延遲，這段延遲允許馬達(dá)的轉(zhuǎn)速降低到由控制器512計(jì)算出的觸發(fā)角度(firing angle)為固定的那一點(diǎn)。從運(yùn)行重啟動(dòng)例行程序開始，如果在上電之后在方框714中確定速度大于6800RMP，則例如設(shè)置重試計(jì)數(shù)器(方框716)。應(yīng)該注意到的是，作為替換地，可以在初始化時(shí)設(shè)置重試計(jì)數(shù)器，或者可以在運(yùn)行重啟動(dòng)例行程序的另一點(diǎn)處設(shè)置重試計(jì)數(shù)器。接著，可以啟動(dòng)諸如500mS的預(yù)定時(shí)間延遲(方框720)。然后轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)速被重新采樣(方框722)。如果在方框724中確定轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)速仍大于預(yù)定門限SI，那么例行程序?qū)⒃诜娇?30中檢·查以確定重試計(jì)數(shù)器的值。如果在方框730中確定重試計(jì)數(shù)器不大于1，則可以產(chǎn)生一錯(cuò)誤信號(hào)(方框732)，并且系統(tǒng)可以被關(guān)斷。換句話說，當(dāng)重試計(jì)數(shù)器已經(jīng)依序地從20向下計(jì)數(shù)到1，將會(huì)發(fā)生上述情況。這表明已經(jīng)經(jīng)過了預(yù)定的時(shí)間周期。如果在方框730中確認(rèn)重試計(jì)數(shù)器大于1，則重試計(jì)數(shù)器將被遞減(方框734)，并且例行程序返回方框720，在該處開始另一段延遲。如果方框724測(cè)定出轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)速低于門限SI，那么例行程序?qū)⑻D(zhuǎn)以激活低速模式例行程序(方框740)。換句話說，在所公開的實(shí)施例中，如果轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)速持續(xù)超過門限SI，那么在一段預(yù)定的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)速被持續(xù)地重采樣。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員很容易理解的是，可以實(shí)現(xiàn)作為替換的檢查方法，以確保在向低速模式跳轉(zhuǎn)之前轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)速已經(jīng)降低到了安全的水平。例如，可以執(zhí)行較長的延遲，在該較長延遲中沒有必要使用重試計(jì)數(shù)器。也可以采用其它各種技術(shù)。當(dāng)在方框740中激活低速模式例行程序時(shí)，控制器512在啟動(dòng)期間提供脈寬調(diào)制(PWM)使得定子繞組32的相總是位于轉(zhuǎn)子極面48前面，從而避免隨著轉(zhuǎn)子16的提速而產(chǎn)生大的電流尖峰。一般來說，從來自于編碼器/光傳感器510的信號(hào)的狀態(tài)就可以得知啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子位置。有效地，提供給定子繞組32的每個(gè)電流脈沖被斬波為許多短(持續(xù)時(shí)間)的電流脈沖，直到轉(zhuǎn)子速度達(dá)到預(yù)定速度。在該點(diǎn)處，完整的脈沖被施加于定子繞組32。在經(jīng)過之前的躍變后，光傳感器躍變?cè)谧疃痰臅r(shí)間周期內(nèi)被查詢、三次去抖(tripledebounced)并失效，以便減小輸出信號(hào)上產(chǎn)生噪聲的機(jī)會(huì)。這種技術(shù)將參照?qǐng)D32將予以更加詳盡的描述。在低速模式中，電流輸入是按照一定的占空比循環(huán)的，從而在所有情況下限制最大IGBT導(dǎo)通時(shí)間(maximum IGBT on time)。此外,存在兩種獨(dú)特的換向狀態(tài)來反映光傳感器的當(dāng)前狀態(tài)。圖28描述了在低速模式下針對(duì)轉(zhuǎn)子最初I. 5轉(zhuǎn)的啟動(dòng)波形。波形802表示了來自于光傳感器510的信號(hào)。波形804表不相‘A’的高壓側(cè),波形806表不相‘A’的低壓側(cè)。波形810表示相‘B’的高壓側(cè)，波形812表示相‘B’的低壓側(cè)。圖上進(jìn)一步描述了了在點(diǎn)814處，給馬達(dá)10的電力被接通。圖27A中的方框706描述的預(yù)定的上電延遲在時(shí)刻814和818之間示出。如波形所見，在電力接通的點(diǎn)814處，相‘A’和相‘B’的低壓側(cè)均被導(dǎo)通從而向自舉電容充電。應(yīng)該注意的是，只有在給定相位的低壓側(cè)和高壓側(cè)均被導(dǎo)通的時(shí)候，才向相應(yīng)的定子繞組供給全部電流。圖29也表示了低速模式例行程序下的多個(gè)波形。和圖28類似，波形822表示來自光傳感組件508的輸出。波形822表示相‘A’的高壓側(cè)，波形826表示相‘A’的低壓側(cè)。波形830表示相‘B’的高壓側(cè)，波形832表示相‘B’的低壓側(cè)。圖29也表示當(dāng)某相的電力接通時(shí)，實(shí)際上接通的是一個(gè)占空比為36%的脈寬調(diào)制信號(hào)。同時(shí)調(diào)制高壓側(cè)和低壓側(cè)開關(guān)被稱為硬斬波。軟斬波為兩側(cè)中的其中一個(gè)的切換。在所公開的實(shí)施例中，硬斬波被用來最小化上電時(shí)的電流突變。從圖29也可以看出，波形的周期長度由于加速而減小。返回圖27A，在方框740中啟動(dòng)低速模式例行程序之后，該例行程序接著將檢查以觀察光躍變是否已經(jīng)發(fā)生(方框742)。如果還沒有記錄光躍變，那么產(chǎn)生一個(gè)指示啟動(dòng)問題的錯(cuò)誤(方框744)。如果在方框742中確定光躍變已經(jīng)發(fā)生，則所述例行程序可以檢查轉(zhuǎn)·子16的轉(zhuǎn)速(方框746)。如果在方框748中確定轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)速低于預(yù)定門限SI，則所述例行程序返回方框740以繼續(xù)執(zhí)行低速模式例行程序。但是，如果在方框748中確定轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)速大于預(yù)定門限SI，則如圖27B所示的例行程序?qū)⒁苿?dòng)以激活高速躍變模式例行程序(方框750)。在所公開的實(shí)施例中，預(yù)定的速度門限SI大約為7000RMP。通過保持和低速模式一致的相導(dǎo)通時(shí)間，但是以包括相的預(yù)觸發(fā)在內(nèi)的方式進(jìn)行切換，高速躍變例行程序就完成了從低速到高速的躍變。加速由于預(yù)觸發(fā)而持續(xù)進(jìn)行，但是由于固定的導(dǎo)通時(shí)間而趨緩，在所公開的實(shí)施例中該固定的導(dǎo)通時(shí)間大約800uS。截止時(shí)間是根據(jù)速度可變的。因?yàn)檗D(zhuǎn)子16由于預(yù)觸發(fā)而不斷加速，所以截止時(shí)間變得越來越短，從而產(chǎn)生占空比更大的周期，這又接著加劇了加速。最終的結(jié)果是，由于加速在緩緩進(jìn)行，所以失控情況得到控制，同時(shí)電流尖峰和轉(zhuǎn)矩尖峰即使沒有消除，也被降低到最小程度。在方框750中的高速躍變模式之后，所述例行程序然后可以檢查轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)速(方框752)。如果在方框754中確定轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)速低于第二預(yù)定速度門限S2，則所述例行程序?qū)⒎祷胤娇?50，在該處繼續(xù)執(zhí)行高速躍變模式。如果在方框754中確定轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)速大于預(yù)定速度門限S2，所述例行程序?qū)⒓せ罡咚倌Ｊ嚼谐绦?方框760)。圖30和31示出了描述高速模式例行程序的波形。高速模式例行程序通過預(yù)觸發(fā)算法而被分類，以獲得最大的轉(zhuǎn)速。預(yù)觸發(fā)值可以從經(jīng)驗(yàn)中獲得，從而在不同的負(fù)載和速度情況下，針對(duì)給定的最大目標(biāo)電流提供最大的RPM，例如針對(duì)120V AC輸入處的13. 8安培。高速模式中的預(yù)觸發(fā)算法可包括一查詢表，該查詢表包含針對(duì)三級(jí)光傳感器盤超前(threelevel optical sensor disk advance),其有助于啟動(dòng)的校正。高速模式例行程序和高速躍變模式之間的基本區(qū)別在于高速躍變模式限制相導(dǎo)通時(shí)間，在本公開實(shí)施例中大約為800uS。但是，在高速模式中，相導(dǎo)通時(shí)間保持為整個(gè)周期，其可能到達(dá)大約830uS。切換到100%的占空比引起進(jìn)一步的加速，其不受檢查并且有可能導(dǎo)致失控。但是存在兩個(gè)明顯的穩(wěn)定因素。首先，在高速下難以泵浦和移除通過定子繞組32的電流，從而限制了電力向轉(zhuǎn)子16傳遞。繞組充電時(shí)間開始成為周期中的主要部分。其次，負(fù)載隨著轉(zhuǎn)子速度的立方而增大。這對(duì)緩和失控狀況具有顯著的效果。所以，當(dāng)高速模式被激活時(shí)，只有極小的速度提升或者波動(dòng)。圖30示出了與上文所討論的預(yù)觸發(fā)所對(duì)應(yīng)的波形。波形840表示從光傳感組件508接收到的信號(hào)。波形842表示相‘A’，波形844表示相‘B’。如圖30進(jìn)一步所示，中斷846產(chǎn)生在光傳感器的下降沿上，并持續(xù)大約200到300uS。圖30中的由850代表的時(shí)間可以通過取決于速度的查詢表(SDT)再加一個(gè)預(yù)觸發(fā)值獲得。時(shí)間周期850還可以代表所謂的相定時(shí)超前。SDT優(yōu)化了應(yīng)用中的全程負(fù)載條件下的轉(zhuǎn)矩。圖31表示了在高速模式下的高壓側(cè)和低壓側(cè)的開關(guān)事件的詳細(xì)情況。和圖29相似，波形860表示從光傳感組件508接收到的信號(hào)。波形862表示相‘A’的高壓側(cè)，波形864表示相‘A’的低壓側(cè)。波形866表示相‘B’的高壓側(cè)，波形870表示相‘B’的低壓側(cè)。如圖30所示，時(shí)間間隔850代表相定時(shí)超前。圖31還圖示了時(shí)間周期852，在該時(shí)間周期中，低壓側(cè)開關(guān)保持開通一段額外的時(shí)間，以易于從定子繞組釋放在電流關(guān)斷之時(shí)由定子繞組的磁場衰減產(chǎn)生的電流。在本示例性的實(shí)施例中，時(shí)間周期852大約為41uS。如圖31·
在微控制器設(shè)計(jì)的背景當(dāng)中，中斷是一個(gè)非同步的事件，它使得用戶程序從其當(dāng)前的執(zhí)行回路中立即轉(zhuǎn)換至中斷服務(wù)例行程序(ISR)。中斷的目的在于提供對(duì)外部事件進(jìn)行快速且確定的響應(yīng)，而無需不斷地查詢主前臺(tái)程序例行程序。ISR相當(dāng)于操作指令的帶有一個(gè)例外的普通子例行程序。也就是說，因?yàn)镮SR幾乎可以在任何時(shí)候被訪問或者調(diào)用，而不依賴于當(dāng)前前臺(tái)執(zhí)行回路，所以應(yīng)該特別注意保證它不會(huì)反過來影響主程序。如圖31所示，一旦接收到來自于光傳感組件508的信號(hào)的下降沿，周期計(jì)時(shí)器可以結(jié)合中斷例行程序使用。在所公開的實(shí)施例中，周期計(jì)時(shí)器是一個(gè)8位的倒數(shù)計(jì)時(shí)器，其從O (256)計(jì)數(shù)到1，并且自動(dòng)重載。計(jì)時(shí)器的分辨率對(duì)應(yīng)于中央處理單元582的晶振，近似為IOMHz晶振。周期計(jì)時(shí)器中的一個(gè)可以為標(biāo)志計(jì)時(shí)器I (Tl)，它為8位倒數(shù)計(jì)時(shí)器，從％FF (255)計(jì)數(shù)到1，然后停止。Tl通過一個(gè)64位的預(yù)定標(biāo)器初始化。這樣，其分辨率為51. 2uS。表I表不了周期定時(shí)器值的一部分。
~~nTO~時(shí)間(uS) ~uS@8MHZ REF
FF00O
FFFF08
FFFE Γθ2
FFCl50463
FECO5ΤΓ26權(quán)利要求
1.一種用于在開關(guān)磁阻馬達(dá)的供電循環(huán)后，重啟所述開關(guān)磁阻馬達(dá)的方法，所述開關(guān)磁阻馬達(dá)具有轉(zhuǎn)子和定子，該方法包括 給所述馬達(dá)上電； 將所述馬達(dá)置于高速模式； 在所述馬達(dá)處于所述高速模式時(shí)，接收跟隨有上電信號(hào)的斷電信號(hào)，所述轉(zhuǎn)子在接收到所述斷電信號(hào)后繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)； 確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速； 當(dāng)確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過ー門限速度吋，激活運(yùn)行重啟動(dòng)例行程序； 啟動(dòng)ー時(shí)間延遲，以允許所述轉(zhuǎn)子慣性滑行直到其轉(zhuǎn)速降到低于所述門限速度，以防止損壞多個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)器中的ー個(gè)及以上IGBT驅(qū)動(dòng)器； 在所述時(shí)間延遲之后確定所述轉(zhuǎn)子的第二轉(zhuǎn)速，如果確定所述轉(zhuǎn)子的第二轉(zhuǎn)速低于所述門限速度，則在所述轉(zhuǎn)子仍在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)激勵(lì)所述定子繞組；和 設(shè)置一重試計(jì)數(shù)器以多次確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，并且在毎次確定所述轉(zhuǎn)速之后，遞減所述重試記數(shù)器； 當(dāng)確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于所述門限速度時(shí)，激活低速模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，進(jìn)ー步包括如果確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速仍然超過所述門限速度，則在一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)周期性地確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)ー步包括在所述一段時(shí)間之后，如果確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速仍然超過所述門限速度，則生成ー錯(cuò)誤信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，進(jìn)ー步包括繼續(xù)周期性地多次確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述馬達(dá)進(jìn)ー步包括控制器和多個(gè)低壓側(cè)電子開關(guān)，并且該方法進(jìn)ー步包括在初始化所述控制器以及向所述多個(gè)低壓側(cè)電子開關(guān)供電之后，啟動(dòng)ー預(yù)定的延遲。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中如果確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于所述門限速度，則采用ー脈寬調(diào)制信號(hào)激勵(lì)所述定子繞組。
7.一種在開關(guān)磁阻馬達(dá)的供電被循環(huán)地關(guān)斷又回到接通之后，重啟所述開關(guān)磁阻馬達(dá)的方法，所述開關(guān)磁阻馬達(dá)具有轉(zhuǎn)子，定子以及帶有包括重試記數(shù)器在內(nèi)的一組硬件部件的控制電路，該方法包括 給所述馬達(dá)上電； 將所述馬達(dá)置于高速模式； 在所述馬達(dá)處于所述高速模式時(shí)接收跟隨有上電信號(hào)的斷電信號(hào)，所述轉(zhuǎn)子在接收到所述斷電信號(hào)后繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)； 確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速； 當(dāng)確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過ー門限速度吋，激活運(yùn)行重啟動(dòng)例行程序； 如果所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過所述門限速度，則設(shè)置所述重試記數(shù)器，并且在確定所述轉(zhuǎn)子的第二轉(zhuǎn)速之前，啟動(dòng)一延遲，以允許所述轉(zhuǎn)子慣性滑行直到其轉(zhuǎn)速降到低于所述門限速度，以防止損壞多個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)器中的ー個(gè)及以上IGBT驅(qū)動(dòng)器； 如果確定所述轉(zhuǎn)子的第二轉(zhuǎn)速?zèng)]有超過所述門限速度，則在所述轉(zhuǎn)子仍在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)激勵(lì)所述定子；確定所述重試記數(shù)器的值； 如果所確定的重試記數(shù)器的值為第一值，則生成ー錯(cuò)誤信號(hào)；和 如果所確定的重試記數(shù)器的值不同于所述第一值，則調(diào)整所述重試記數(shù)器的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)ー步包括如果確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速仍然超過所述門限速度，則在一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)ー步包括繼續(xù)多次確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，其中所述次數(shù)等于所述重試記數(shù)器的設(shè)定值。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)ー步包括向所述控制電路的多個(gè)低壓側(cè)電子開關(guān)供電。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，如果確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于所述門限速度，則采用一脈寬調(diào)制信號(hào)激勵(lì)所述定子。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)ー步包括使用電壓調(diào)節(jié)器來檢測(cè)控制電路中的溫度。
13.一種在開關(guān)磁阻馬達(dá)的供電循環(huán)之后重啟所述開關(guān)磁阻馬達(dá)的系統(tǒng)，包括 用于確定轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子的轉(zhuǎn)動(dòng)位置的轉(zhuǎn)子位置傳感器；和 可操作地連接到所述轉(zhuǎn)子位置傳感器的控制器，所述控制器具有處理器和可操作地連接到所述處理器的存儲(chǔ)器； 其中所述控制器被編程以確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速； 其中所述控制器被編程為如果確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過ー門限速度，則啟動(dòng)一延遲以允許所述轉(zhuǎn)子慣性滑行直到其轉(zhuǎn)速降到低于所述門限速度，以防止損壞多個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)器中的ー個(gè)及以上IGBT驅(qū)動(dòng)器，如果確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于所述門限速度，則在所述轉(zhuǎn)子仍在旋轉(zhuǎn)時(shí)激勵(lì)所述定子，使得所述馬達(dá)在低速運(yùn)行模式下重啟； 其中所述控制器被編程為確定所述轉(zhuǎn)子的第二轉(zhuǎn)速，并且如果確定所述轉(zhuǎn)子的第二轉(zhuǎn)速超過所述門限速度，則啟動(dòng)一第二延遲；和 其中所述控制器被編程為如果確定所述轉(zhuǎn)子的第二轉(zhuǎn)速低于所述門限速度，則在所述轉(zhuǎn)子仍在旋轉(zhuǎn)時(shí)激勵(lì)所述定子。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)子位置傳感器為光編碼器，并且所述控制器進(jìn)ー步被編程為，如果所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速持續(xù)超過所述門限速度，則在一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述控制器進(jìn)ー步被編程為，如果在所述一段時(shí)間之后，所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速仍然超過所述門限速度，則生成ー錯(cuò)誤信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)子位置傳感器為光編碼器，并且所述控制器進(jìn)ー步被編程為，繼續(xù)多次確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，進(jìn)一歩包括重試計(jì)數(shù)器，其用于多次確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，并且其中所述控制器進(jìn)ー步被編程為，在毎次確定所述轉(zhuǎn)速之后，調(diào)整所述重試記數(shù)器。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，進(jìn)一歩包括至少ー對(duì)定子繞組，并且所述控制器進(jìn)一歩被編程為，如果確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于所述門限速度，則向所述ー對(duì)定子繞組提供脈寬調(diào)制信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，進(jìn)一歩包括用于對(duì)驅(qū)動(dòng)電路中的溫度進(jìn)行檢測(cè)的電壓調(diào)節(jié)器。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子凸尖和臺(tái)階狀氣隙。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述馬達(dá)為真空清潔器馬達(dá)，所述真空清潔器馬達(dá)安裝于真空清潔器之中。
22.—種在開關(guān)磁阻馬達(dá)的供電被循環(huán)地關(guān)斷又回到接通之后，重啟所述開關(guān)磁阻馬達(dá)的系統(tǒng)，所述開關(guān)磁阻馬達(dá)具有轉(zhuǎn)子，定子以及帶有包括重試記數(shù)器在內(nèi)的一組硬件部件的控制電路，該系統(tǒng)包括 用于給所述馬達(dá)上電的裝置； 用于將所述馬達(dá)置于高速模式的裝置； 用于在所述馬達(dá)處于所述高速模式時(shí)接收跟隨有上電信號(hào)的斷電信號(hào)的裝置，所述轉(zhuǎn)子在接收到所述斷電信號(hào)后繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)； 用于初始化所述控制電路中的所述ー組硬件部件的裝置； 用于確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速的裝置； 用于如果確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過ー門限速度則設(shè)置所述重試記數(shù)器的裝置； 用于在確定所述轉(zhuǎn)子的第二轉(zhuǎn)速之前啟動(dòng)ー時(shí)間延遲的裝置； 用于在確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過所述門限速度時(shí)激活運(yùn)行重啟動(dòng)例行程序的裝置； 用于確定所述重試記數(shù)器的值的裝置；和 用于如果所確定的重試記數(shù)器的值不同于第一值則調(diào)整所述重試記數(shù)器的值的裝置； 用于在確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于所述門限速度時(shí)激活低速模式的裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，進(jìn)一歩包括用于如果所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速仍然超過所述門限速度則在一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速的裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，進(jìn)一歩包括用于繼續(xù)多次確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速的裝置，其中所述次數(shù)等于所述記數(shù)器的設(shè)定值。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中如果確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于所述門限速度，則所述定子被一脈寬調(diào)制信號(hào)激勵(lì)。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，進(jìn)一歩包括用于檢測(cè)控制電路中的溫度的裝置。
27.ー種包括機(jī)器可訪問介質(zhì)的制品，該介質(zhì)上存儲(chǔ)有指令，當(dāng)這些指令被機(jī)器執(zhí)行時(shí)，使得所述機(jī)器執(zhí)行以下步驟 給所述馬達(dá)上電； 將所述馬達(dá)置于高速模式； 在所述馬達(dá)處于所述高速模式時(shí)檢測(cè)跟隨有上電信號(hào)的斷電信號(hào)，在所述斷電信號(hào)被檢測(cè)到后轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)； 確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速； 如果確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過ー門限速度，則激活運(yùn)行重啟動(dòng)例行程序； 如果確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過所述門限速度則啟動(dòng)ー時(shí)間延遲；和確定所述轉(zhuǎn)子的第二轉(zhuǎn)速，并且如果確定所述轉(zhuǎn)子的第二轉(zhuǎn)速超過所述門限速度則啟動(dòng)第二時(shí)間延遲；如果確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于所述門限速度，則激活低速模式。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的制品，進(jìn)ー步具有這樣的指令，當(dāng)該指令被所述機(jī)器執(zhí)行時(shí)，如果所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速仍然超過所述門限速度，則使得所述機(jī)器在一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的制品，進(jìn)ー步包括這樣的指令，當(dāng)該指令被所述機(jī)器執(zhí)行時(shí)，如果經(jīng)過所述一段時(shí)間后，所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速仍然超過所述門限速度，則使得所述機(jī)器生成一錯(cuò)誤。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的制品，進(jìn)ー步包括這樣的指令，當(dāng)該指令被所述機(jī)器執(zhí)行吋，使得所述機(jī)器繼續(xù)多次確定所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的制品，進(jìn)ー步包括這樣的指令，當(dāng)該指令被所述機(jī)器執(zhí)行吋，使得所述機(jī)器設(shè)置一重試計(jì)數(shù)器來對(duì)所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速被確定的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且每次確定所述轉(zhuǎn)速之后遞減所述重試計(jì)數(shù)器。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的制品，進(jìn)ー步包括這樣的指令，當(dāng)該指令被所述機(jī)器執(zhí)行時(shí)，使得所述機(jī)器在初始化控制器后啟動(dòng)一延遲，并且激勵(lì)多個(gè)電子開關(guān)。
全文摘要
提供了一種在馬達(dá)的供電循環(huán)后，重啟開關(guān)磁阻馬達(dá)的系統(tǒng)和方法，包括在馬達(dá)處接收斷電信號(hào)以及隨后的上電信號(hào)，確定轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，并且只有當(dāng)確定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于一門限速度時(shí)才激勵(lì)所述定子。
文檔編號(hào)H02P6/20GK102790567SQ20121026181
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月21日
發(fā)明者尼爾·N·諾雷爾, 詹姆斯·M·羅比塔耶, 馬克·E·貝爾 申請(qǐng)人:肖普瓦克公司