br>[0071]檢測到第I電流bl、第2電流b2之后明顯減小的第3電流b3，因而在檢測到與b3接近的第4電流b4后隨即，即向繞組12施加3個半波電壓后，使電動機進入同步運行；單片機6的輸出電路63向晶閘管4的觸發(fā)極41輸出電壓脈沖的情況見于圖4中552。
[0072]c情況的電流信號見于圖3中54c:
[0073]一一檢測到第I電流Cl比之后的第2電流c2明顯小，因而在檢測到與cl接近的第4電流c4后隨即，即向繞組12施加4個半波電壓后，使電動機進入同步運行；單片機6的輸出電路63向晶閘管4的觸發(fā)極41輸出電壓脈沖的情況見于圖4中551。
[0074]d情況的電流信號見于圖4中54d:
[0075]一一檢測到第I電流dl比之后的第2電流d2明顯小，因而在檢測到與dl接近的第3電流d3后隨即，即向繞組12施加3個半波電壓后，使電動機進入同步運行，單片機6的輸出電路63向晶閘管4的觸發(fā)極41輸出電壓脈沖的情況見于圖4中552。
[0076]e情況的電流信號見于圖5中54e:
[0077]一一檢測到第I電流el之后的第2電流e2明顯小，因而隨即，即向繞組12施加2個半波電壓后，使電動機進入同步運行，單片機6的輸出電路63向晶閘管4的觸發(fā)極41輸出電壓脈沖的情況見于圖5中553。
[0078]以上所述“明顯”指差值超過30%，所述“接近”指差值在10%以內(nèi)。
[0079]可以有如下設計修改:
[0080]一一通過實驗，對上述在線檢測多次得到的“明顯小”的電流取平均值，并給予一定的容差和在單片機中予以記憶，作為本發(fā)明技術方案“所述電流符合規(guī)定”的規(guī)定值，該方法相比在線檢測可減少上述輸入交流電源電壓半波的個數(shù)，但會受產(chǎn)品一致性的影響；
[0081]——當電流瞬時值取自該過零點起2ms時，延時t0、t2通?？扇?ms，具體數(shù)值可根據(jù)需要調(diào)整，最小可取零，此時導通角為180°，即使用完整的正弦波形電壓；
[0082]一一也可以使用負極性半波電壓，或正、負極性半波電壓混用，但混用會受轉(zhuǎn)子磁性一致性的影響。
[0083]此外，還可以有如下設計改變:
[0084]—一電動機定、轉(zhuǎn)子的極數(shù)也可以設計為6極或8極。因同步轉(zhuǎn)速降低，葉輪的最大直徑可相應增大:極數(shù)為6極，葉輪直徑不大于130mm ;極數(shù)為8極，葉輪直徑不大于150mm ；
[0085]——換氣扇若用于直接向戶外排氣，最好設計為國家標準GB14806所述遮隔式換氣扇，例如在換氣扇機殼的氣流出口設置該標準所述風壓式、電動式或連動式的活動擋板或百葉窗。該設計配合電動機仍不太大的啟動力矩，所述活動擋板或百葉窗在換氣扇運轉(zhuǎn)時張開，停止時閉合，可避免啟動前葉輪被外部反向氣流驅(qū)動而逆轉(zhuǎn)電動機的轉(zhuǎn)子，以至啟動困難。
[0086]—一葉輪也可設計為順時針旋轉(zhuǎn)，只需在設計上按照之前的描述將所用到的術語“逆時針”均改為“順時針”即可。
【主權項】
1.一種微型永磁同步電動機直接驅(qū)動的小功率換氣扇，包括: 一一按照預定方向旋轉(zhuǎn)的葉輪，其為軸流式和注塑成型； 一一直接驅(qū)動所述葉輪的電動機，電動機定子的極數(shù)為4極或6極或8極，定子的繞組按規(guī)定繞向接往交流電源；電動機轉(zhuǎn)子為永磁轉(zhuǎn)子，其極數(shù)與定子的極數(shù)相同；所述定子與轉(zhuǎn)子間氣隙的寬度于每一極下沿設定的旋轉(zhuǎn)方向收窄，因而在自由狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子各極的軸線以最靠近的定子一極的軸線為參照，沿設定的旋轉(zhuǎn)方向偏轉(zhuǎn)一銳角角度； 一一具有一開關，交流電源經(jīng)該開關向電動機定子的繞組供電； 一一具有一控制電路，控制所述開關的通斷； 其特征在于: 一一電動機定子的極數(shù)為4極，葉輪直徑不大于10mm ;或者電動機定子的極數(shù)為6極，葉輪直徑不大于130_ ;或者電動機定子的極數(shù)為8極，葉輪直徑不大于150_ ； 一一控制電路；包括檢測電路和內(nèi)置程序，該內(nèi)置程序含按檢測到的信號驅(qū)動所述開關以控制所述交流電源輸入所述繞組的電流的起動控制步驟； 其特征在于，所述步驟包括: a)接通所述開關，使所述交流電源I個半波電壓按規(guī)定導通角施加于所述繞組，并檢測因此在所述繞組產(chǎn)生的電流； b)若所述電流符合規(guī)定，所述開關隨即持續(xù)按所述交流電源周期和規(guī)定導通角接通，電動機進入同步運行；否則，經(jīng)一足以使所述轉(zhuǎn)子可靠停止的時間后，從步驟a)開始重復上述過程。2.按照權利要求1所述換氣扇，其特征在于，所述步驟具體為: 接通所述開關使所述交流電源至少2個半波電壓按規(guī)定導通角施加于所述繞組，所述各個半波電壓間隔一足以使所述轉(zhuǎn)子可靠停止的時間；檢測因此在所述繞組產(chǎn)生的各個電流，在各個電流的數(shù)值呈現(xiàn)明顯的大小之分和再次出現(xiàn)較小的電流后，即所述電流符合規(guī)定，所述開關隨即持續(xù)按所述交流電源周期和規(guī)定導通角接通，電動機進入同步運行。3.按照權利要求2所述換氣扇，其特征在于，所述步驟進一步具體為: 接通所述開關，使所述交流電源第I個半波電壓按規(guī)定導通角施加于所述繞組，并檢測因此在所述繞組產(chǎn)生的第I電流，經(jīng)一足以使所述轉(zhuǎn)子可靠停止的時間后，使所述交流電源另I個半波電壓按規(guī)定導通角施加于所述繞組，并檢測因此在所述繞組產(chǎn)生的第2電流； 一一若第2電流明顯小于第I電流，即所述電流符合規(guī)定，所述開關隨即持續(xù)按所述交流電源周期和規(guī)定導通角接通，電動機進入同步運行； 一一否則，經(jīng)一足以使所述轉(zhuǎn)子可靠停止的時間后，使所述交流電源再I個半波電壓按規(guī)定導通角施加于所述繞組，并檢測因此在所述繞組產(chǎn)生的第3電流； 一一若第3電流明顯小于之前各電流或接近之前各電流中的較小者，即所述電流符合規(guī)定，所述開關隨即持續(xù)按所述交流電源周期和規(guī)定導通角接通，電動機進入同步運行；一一否則，經(jīng)一足以使所述轉(zhuǎn)子可靠停止的時間后，使所述交流電源再I個半波電壓按規(guī)定導通角施加于所述繞組，并檢測因此在所述繞組產(chǎn)生的第4電流； 一一若第4電流明顯小于之前各電流或接近之前各電流中的較小者，即所述電流符合規(guī)定，所述開關隨即持續(xù)按所述交流電源周期和規(guī)定導通角接通，電動機進入同步運行； ……，如此重復，直至因此在所述繞組產(chǎn)生的電流明顯小于之前各電流或接近之前各電流中的較小者，即所述電流符合規(guī)定，所述開關隨即持續(xù)按所述交流電源周期和規(guī)定導通角接通，電動機進入同步運行。4.按照權利要求1或2或3所述換氣扇，其特征在于，所述電流為電源各周期中相同規(guī)定時刻的瞬時值。5.按照權利要求4所述換氣扇，其特征在于，所述規(guī)定時刻不大于所述交流電源1/8周期。6.按照權利要求1或2或3所述換氣扇，其特征在于，所述各交流電源半波電壓均為同極性。
【專利摘要】一種微型永磁同步電動機直接驅(qū)動的小功率換氣扇，該電動機包括定子和永磁轉(zhuǎn)子，定、轉(zhuǎn)子間氣隙的寬度于每一極下沿設定圓周方向收窄；定子繞組具有規(guī)定繞向，經(jīng)開關接往交流電源；控制電路包括檢測電路和內(nèi)置程序；內(nèi)置程序含按檢測到的信號驅(qū)動開關以控制交流電源輸入繞組的電流的起動控制步驟：a)接通開關，使所交流電源1個半波電壓按規(guī)定導通角施加于繞組，并檢測因此在繞組產(chǎn)生的電流；b)若電流符合規(guī)定，開關隨即持續(xù)按交流電源周期和規(guī)定導通角接通，電動機進入同步運行；否則，經(jīng)一足以使轉(zhuǎn)子可靠停止的時間后，從步驟a)開始重復上述過程。該設計降低控制程序的復雜性和對元器件及電路的要求，成本降低且產(chǎn)品性能更穩(wěn)定。
【IPC分類】H02P6/22, H02K1/14, H02K7/14, F04D25/08, H02K21/14
【公開號】CN105071721
【申請?zhí)枴緾N201510475613
【發(fā)明人】葉露微
【申請人】葉露微
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月5日