本發(fā)明涉及一種制冷設(shè)備,特別涉及一種具有單相同步交流電機(jī)的制冷設(shè)備。
背景技術(shù):
制冷設(shè)備,如冰柜或冰箱等的冷卻風(fēng)扇要用到電機(jī),而電機(jī)的結(jié)構(gòu)、體積及成本影響著整個(gè)冰柜的結(jié)構(gòu)及成本,而如何兼顧成本及電機(jī)的性能則成為了電機(jī)設(shè)計(jì)的主要課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于上述狀況,有必要提供一種制冷設(shè)備,其內(nèi)部的電機(jī)設(shè)備成本低且性能穩(wěn)定。
一種制冷設(shè)備,包括風(fēng)扇及用以驅(qū)動(dòng)所述風(fēng)扇的電機(jī),所述電機(jī)為單相同步交流電機(jī)。
作為一種優(yōu)選方案,所述單相同步交流電機(jī)包括定子和可相對(duì)定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子;所述定子包括定子磁芯和繞設(shè)于定子磁芯上的繞組,所述定子磁芯包括外環(huán)部、從所述外環(huán)部向內(nèi)伸出的若干齒身、從每個(gè)齒身末端向周向兩側(cè)伸出來的極靴,所述繞組繞設(shè)于相應(yīng)的齒身上;所述轉(zhuǎn)子收容于所述極靴圍成的空間內(nèi),所述轉(zhuǎn)子包括沿所述轉(zhuǎn)子周向設(shè)置的若干個(gè)永磁極,每個(gè)永磁極的外側(cè)表面至轉(zhuǎn)子軸心的距離從其周向中心往周向兩側(cè)逐漸減小,從而使得所述永磁極的外側(cè)表面與所述極靴的內(nèi)周表面之間形成關(guān)于所述永磁極的中線對(duì)稱的非均勻氣隙。
作為一種優(yōu)選方案,每個(gè)所述永磁極由一塊或多塊永磁體形成或所有永磁極由一塊環(huán)形磁體形成。
作為一種優(yōu)選方案,所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子磁芯,所述永磁體安裝到所述轉(zhuǎn)子磁芯的外周表面;所述轉(zhuǎn)子磁芯的外周表面設(shè)有若干軸向延伸的凹槽,每個(gè)凹槽位于兩個(gè)永磁極的分界處。
作為一種優(yōu)選方案,所述永磁體的厚度是均勻的;所述轉(zhuǎn)子磁芯的外周表面與所述永磁體的形狀匹配。
作為一種優(yōu)選方案,所述轉(zhuǎn)子磁芯的外周表面與所述永磁體的內(nèi)周表面位于同一圓柱面上;所述永磁體的厚度從周向中心向兩端逐漸減小。
作為一種優(yōu)選方案,所述永磁體的厚度是均勻的;所述對(duì)稱非均勻氣隙最大厚度是其最小厚度的1.5倍以上。
作為一種優(yōu)選方案,相鄰的所述極靴之間形成開槽,所述開槽的寬度大于0小于或等于所述對(duì)稱非均勻氣隙的最小厚度的4倍。
作為一種優(yōu)選方案,所述開槽的寬度小于等于所述對(duì)稱非均勻氣隙的最小厚度的2倍。
作為一種優(yōu)選方案,所述極靴的徑向厚度沿從所述齒身至遠(yuǎn)離所述齒身的方向逐漸減小。
作為一種優(yōu)選方案,所述單相同步交流電機(jī)由一交流電源供電,所述單相同步交流電機(jī)包括定子、可相對(duì)定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子及驅(qū)動(dòng)電路,所述定子包括定子磁芯和繞設(shè)于定子磁芯上的繞組,所述驅(qū)動(dòng)電路包括一集成電路及與所述集成電路連接的可控雙向交流開關(guān),所述可控雙向交流開關(guān)與所述繞組串聯(lián)于被配置為連接所述交流電源的兩個(gè)端子之間,所述集成電路中集成有整流器、檢測(cè)電路及開關(guān)控制電路至少其中兩個(gè),所述整流器用于產(chǎn)生至少提供給所述檢測(cè)電路的直流電壓,所述檢測(cè)電路用于檢測(cè)所述轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)極性,所述開關(guān)控制電路被配置為依據(jù)所述交流電源的極性和所述檢測(cè)電路檢測(cè)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的極性,控制所述可控雙向交流開關(guān)以預(yù)定方式在導(dǎo)通與截止?fàn)顟B(tài)之間切換。
作為一種優(yōu)選方案,所述開關(guān)控制電路被配置為僅在所述交流電源為正半周期且檢測(cè)電路檢測(cè)到轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)為第一極性、以及所述交流電源為負(fù)半周期且檢測(cè)電路檢測(cè)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)為與第一極性相反的第二極性時(shí)使所述可控雙向交流開關(guān)導(dǎo)通。
作為一種優(yōu)選方案,所述制冷設(shè)備為冰柜。
作為一種優(yōu)選方案,所述單相同步交流電機(jī)的轉(zhuǎn)子在穩(wěn)態(tài)階段以1800轉(zhuǎn)/分分或1500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速恒速運(yùn)行。
作為一種優(yōu)選方案,所述單相同步交流電機(jī)的輸入電壓為120V或220~230V,輸入功率為6~20W,效率50~80%。
本發(fā)明的制冷設(shè)備,其內(nèi)部用以驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇的電機(jī)采用單相同步交流電機(jī),其體積相對(duì)于傳統(tǒng)電機(jī)減小,且成本降低的同時(shí)也能保證性能穩(wěn)定。
為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容,請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖,然而所附圖僅提供參考與說明用,并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。
附圖說明
圖1是本發(fā)明制冷設(shè)備的示意圖,該制冷設(shè)備包括一單相同步交流電機(jī)。
圖2是圖1中的單相同步交流電機(jī)的第一實(shí)施例的立體圖。
圖3是圖2所示的單相同步交流電機(jī)去掉外殼后的示意圖。
圖4是圖3所示的單相同步交流電機(jī)的端面示意圖。
圖5是圖3所示的單相同步交流電機(jī)的定子磁芯的示意圖。
圖6是圖3所示的單相同步交流電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁芯及其永磁體的示意圖。
圖7是圖2的單相同步交流電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的齒槽轉(zhuǎn)矩變化曲線圖。
圖8是圖1中的單相同步交流電機(jī)的第二實(shí)施例的定子磁芯的示意圖。
圖9是圖1中的單相同步交流電機(jī)的第三實(shí)施例的定子磁芯的示意圖。
圖10是圖1中的單相同步交流電機(jī)的第四實(shí)施例的定子磁芯與轉(zhuǎn)子的端面示意圖。
圖11是圖1中的單相同步交流電機(jī)的一實(shí)施例的電路原理圖。
圖12是圖11中的集成電路的一種實(shí)現(xiàn)方式的電路框圖。
圖13是圖11中的集成電路的另一種實(shí)現(xiàn)方式的電路框圖。
圖14是圖1中的單相同步交流電機(jī)的另一實(shí)施例的電路原理圖。
圖15是圖14中的集成電路的一種實(shí)現(xiàn)方式的電路框圖。
圖16是圖1中的單相同步交流電機(jī)的另一實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖,通過對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式詳細(xì)描述,將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。附圖僅提供參考與說明用,并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。附圖中顯示的尺寸僅僅是為了便于清晰描述,而并不限定比例關(guān)系。
請(qǐng)參閱圖1,本發(fā)明的制冷設(shè)備1包括風(fēng)扇90及用以驅(qū)動(dòng)該風(fēng)扇90的單相同步交流電機(jī)10。該制冷設(shè)備1可以是冰箱或冰柜。
第一實(shí)施例
請(qǐng)參閱圖2至圖6,該單相同步交流電機(jī)10的一較佳實(shí)施方式包括定子20和相對(duì)定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子50。該定子20包括一端開口的筒狀外殼21、安裝到外殼21開口端的端蓋23、安裝到外殼21內(nèi)的定子磁芯30、安裝到定子磁芯30的絕緣線架40和繞設(shè)于定子磁芯30上并被絕緣線架40支撐的繞組39。其中,該定子磁芯30包括外環(huán)部31、從外環(huán)部31向內(nèi)伸出的若干齒身33、從每個(gè)齒身33徑向末端向兩周側(cè)伸出來的極靴35,繞組39繞設(shè)于相應(yīng)的齒身33上,繞組39與定子磁芯30之間被絕緣線架40隔離。
轉(zhuǎn)子50收容于若干齒身的極靴35圍成的空間內(nèi),轉(zhuǎn)子50包括沿該轉(zhuǎn)子周向設(shè)置的若干個(gè)永磁極55,每個(gè)永磁極的外側(cè)表面為弧面,每個(gè)永磁極55的外側(cè)表面至轉(zhuǎn)子軸心的距離從其周向中心往周向兩側(cè)逐漸減小,該永磁極55的外側(cè)表面與極靴的內(nèi)周表面之間形成關(guān)于該永磁極55的中線對(duì)稱的非均勻氣隙41。優(yōu)選地,對(duì)稱非均勻氣隙最大厚度是其最小厚度的1.5倍以上。
在本實(shí)施例中,如圖5所示,每個(gè)永磁極55由一塊永磁體56形成,轉(zhuǎn)子50還包括轉(zhuǎn)子磁芯53,該永磁體56安裝到轉(zhuǎn)子磁芯53的外周表面;轉(zhuǎn)子磁芯的外周表面設(shè)有若干軸向延伸的凹槽54,每個(gè)凹槽54位于兩個(gè)永磁極55的分界處,以減少磁泄漏。為使該永磁極55與極靴的內(nèi)周表面形成對(duì)稱非均勻氣隙41,具體地,轉(zhuǎn)子磁芯53的外周表面與極靴35的內(nèi)周表面是同心圓;而永磁體56的厚度從周向中心向兩端逐漸減小。
轉(zhuǎn)子50還包括轉(zhuǎn)軸51,轉(zhuǎn)軸51穿過轉(zhuǎn)子磁芯53并與其固定在一起。轉(zhuǎn)軸51的一端通過軸承24安裝到定子的端蓋,另一端通過另一個(gè)軸承安裝到定子的筒狀外殼21的底部,從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子可相對(duì)于定子轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明所稱的環(huán)部是指沿周向連續(xù)延伸而成的封閉結(jié)構(gòu)。
該定子磁芯30由具有導(dǎo)磁性能的軟磁性材料制成,例如由導(dǎo)磁芯片(業(yè)界常用硅鋼片)沿電機(jī)軸向?qū)盈B而成。在定子磁芯30中,相鄰的極靴35之間形成開槽37,優(yōu)選地,每個(gè)開槽37位于相鄰的兩個(gè)齒身33的中間位置??梢岳斫獾?,開槽37也可以位于朝遠(yuǎn)離定位槽38的方向偏離兩相鄰齒身的中間位置處,如此設(shè)計(jì)可以降低電機(jī)的電感電勢(shì),從而提高電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。該開槽37的寬度大于0,且小于或等于該對(duì)稱非均勻氣隙41最小厚度的4倍,優(yōu)選地,該開槽37的寬度大于0,且小于或等于該對(duì)稱非均勻氣隙41最小厚度的2倍。該配置下,電機(jī)的啟動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)更為平順,能增強(qiáng)電機(jī)的啟動(dòng)可靠性,減少可能的啟動(dòng)死點(diǎn)。本發(fā)明所稱的環(huán)部是指沿周向連續(xù)延伸而成的封閉結(jié)構(gòu),包括圓環(huán)形、方形、多邊形等;對(duì)稱非均勻氣隙41的厚度是指氣隙的徑向厚度。
優(yōu)選地,極靴35的徑向厚度從齒身33到開槽37的方向逐漸減小,使極靴35的磁阻從齒身向開槽37的方向逐漸增加,形成磁阻逐漸增大的磁橋。該設(shè)計(jì)能使電機(jī)的運(yùn)行更加平穩(wěn)、啟動(dòng)可靠。
在本實(shí)施例中,相鄰所述齒身之間的極靴35設(shè)有定位槽38,定位槽38的個(gè)數(shù)與定子的極數(shù)、環(huán)形永磁極的極數(shù)相等,在本實(shí)施例中為4個(gè)。本實(shí)施例中,定子繞組采用集中式繞組,因此,齒身數(shù)量等于定子的極數(shù)。在替換方案中,齒身數(shù)量可以是定子極數(shù)的整數(shù)倍,例如2倍、3倍等。
本實(shí)施例中,定位槽38沿電機(jī)軸向間隔設(shè)置,且位于極靴的內(nèi)周表面上。在一替換方案中,所述定位槽38沿電機(jī)軸向連續(xù)設(shè)置。優(yōu)選地,每個(gè)定位槽38到相鄰兩個(gè)齒身33的距離不相同,定位槽38偏向其中一個(gè)相鄰的齒身33,定位槽38的中心偏離其中一相鄰齒身33的對(duì)稱中心。
當(dāng)電機(jī)處于未通電狀態(tài)即初始狀態(tài)時(shí),轉(zhuǎn)子磁極的中心線L1偏離相應(yīng)定子齒身的中心線L2一定角度,上述L1和L2所形成的角度Q稱為啟動(dòng)角。在本實(shí)施例中,該啟動(dòng)角大于45度電角度且小于135度電角度,當(dāng)電機(jī)定子繞組通以一方向的電流時(shí),轉(zhuǎn)子50可以從一方向啟動(dòng);當(dāng)電機(jī)定子繞組通以相反方向的電流時(shí),轉(zhuǎn)子50可以從相反方向進(jìn)行啟動(dòng)??梢岳斫獾兀趩?dòng)角等于90度電角度(也即轉(zhuǎn)子磁極的中心與相鄰齒身33的對(duì)稱中心重合)時(shí),轉(zhuǎn)子50朝兩個(gè)方向啟動(dòng)都比較容易,也即最容易實(shí)現(xiàn)雙方向啟動(dòng)。當(dāng)啟動(dòng)角偏離90度電角度時(shí),轉(zhuǎn)子朝其中一方向啟動(dòng)會(huì)比朝另一方向啟動(dòng)較容易。本申請(qǐng)發(fā)明人經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)啟動(dòng)角處于45度電角度至135度電角度范圍時(shí),轉(zhuǎn)子朝兩個(gè)方向啟動(dòng)的可靠性都比較好。
圖7是上述實(shí)施例的單相同步交流電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)矩變化曲線圖,橫坐標(biāo)表示轉(zhuǎn)動(dòng)角度,單位是度;縱坐標(biāo)表示轉(zhuǎn)矩,單位是牛頓米。可以看到,電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,電機(jī)轉(zhuǎn)矩的變化曲線是比較平滑的,減少或避免了啟動(dòng)死點(diǎn),電機(jī)啟動(dòng)的可靠性高。
第二實(shí)施例
請(qǐng)參照?qǐng)D8,與上一實(shí)施例不同的是,為了提高繞組39的繞設(shè)效率,該單相同步交流電機(jī)的定子磁芯由若干磁芯組件300沿定子周向拼接而成,每個(gè)磁芯組件300包括一段弧形軛部300b、從弧形軛部300b伸出齒身33、從齒身33的徑向末端向周向兩側(cè)伸出極靴35。在本實(shí)施例中,每個(gè)磁芯組件300具有一個(gè)齒身33以及相應(yīng)的極靴35??梢岳斫獾兀總€(gè)磁芯組件也可以具有多于1個(gè)的齒身33以及相應(yīng)的極靴35。每個(gè)磁芯組件的繞組完成之后,將該若干磁芯組件300拼接起來,從而得到具有定子繞組的定子鐵芯30。
相鄰磁芯組件的弧形軛部的接合處設(shè)有凹凸結(jié)構(gòu)。具體來說,當(dāng)設(shè)置凹凸卡扣結(jié)構(gòu)時(shí),可以每個(gè)磁芯組件用于拼接成外環(huán)部的弧形軛部的兩端分別設(shè)置凹槽卡位34,以及與該凹槽卡位34相配合的凸起卡扣32;該凹槽卡位34與該凸起卡扣32即為凹凸卡口結(jié)構(gòu);在組裝時(shí),每個(gè)磁芯組件的凸起卡扣32與相鄰的磁芯組件的凹槽卡位34相配合,每個(gè)磁芯組件的凹槽卡位34與相鄰的磁芯組件的凸起卡扣32相配合。
因?yàn)槎ㄗ哟判?0由若干磁芯組件300拼接而成,因此,相鄰極靴35之間的開槽37的寬度可以非常小。本發(fā)明中,開槽37的寬度是指相鄰兩個(gè)極靴35之間的距離。
第三實(shí)施例
請(qǐng)參照?qǐng)D9,與第二實(shí)施例不同的是,在本實(shí)施例中,該單相同步交流電機(jī)的相鄰磁芯組件的弧形軛部的接合處為平面,此時(shí)可以通過焊接的方式將弧形軛部的接合處焊接在一起。
第四實(shí)施例
請(qǐng)參照?qǐng)D10,本實(shí)施例中,該單相同步交流電機(jī)的相鄰所述齒身之間的極靴35同樣設(shè)有定位槽38,不同的是,本實(shí)施例中的定位槽38位于極靴35的外周表面與內(nèi)周表面之間,優(yōu)選地,靠近極靴的內(nèi)周表面。
本實(shí)施例中,轉(zhuǎn)子60包括沿該轉(zhuǎn)子周向設(shè)置的若干個(gè)永磁極65,每個(gè)永磁極的外側(cè)表面為弧面,使該永磁極65與極靴的內(nèi)周表面形成對(duì)稱非均勻氣隙41。優(yōu)選地,對(duì)稱非均勻氣隙最大厚度是其最小厚度的1.5倍以上。其中每個(gè)永磁極65由一塊永磁體形成,該永磁體安裝到轉(zhuǎn)子磁芯63的外周表面。轉(zhuǎn)子磁芯63的外周表面設(shè)有若干軸向延伸的凹槽64,每個(gè)凹槽64位于兩個(gè)永磁極65的分界處,以減少磁泄漏。與第一實(shí)施例不同的是,本實(shí)施例中的永磁體的厚度是均勻的,而轉(zhuǎn)子磁芯63的外周表面與該永磁體的形狀匹配,即轉(zhuǎn)子磁芯63的外周表面與極靴35的內(nèi)周表面不再是同心圓,如此,由于該永磁極55的外側(cè)表面還是弧面,因此其與極靴的內(nèi)周表面還是可以形成對(duì)稱非均勻氣隙41。在一替換方案中,永磁極65也可以由一整塊永磁體形成。
上述實(shí)施例中,開槽37具有均勻的周向?qū)挾???梢岳斫獾?,作為替代,每個(gè)開槽37的寬度也可不均勻,如可以為內(nèi)小外大的喇叭形等,此時(shí),前述所稱開槽37的寬度指其最小寬度。上述實(shí)施例中,開槽37沿電機(jī)徑向設(shè)置,作為替代,開槽37也可以沿偏離電機(jī)徑向的方向設(shè)置,如此設(shè)置可降低電機(jī)的電感電勢(shì)。
本發(fā)明提供的單相同步交流電機(jī)在相鄰的極靴間形成開槽,并使該開槽的寬度大于0,且小于或等于該氣隙最小厚度的4倍,可減少槽口導(dǎo)致的磁阻突變,從而降低電機(jī)的定位轉(zhuǎn)矩;本發(fā)明還通過將永磁極的外側(cè)表面設(shè)為弧面,從而使氣隙的厚度從永磁極的中間向永磁極兩周側(cè)的方向逐漸增大,形成對(duì)稱非均勻氣隙,減少了現(xiàn)有技術(shù)中由于大槽口的存在而產(chǎn)生震動(dòng)和噪聲,同時(shí)減少或避免了可能的啟動(dòng)死點(diǎn),提高了電機(jī)啟動(dòng)的可靠性。本發(fā)明實(shí)施例所舉的單相同步交流電機(jī)啟動(dòng)時(shí)所需啟動(dòng)角度和定位力矩可按設(shè)計(jì)需要方便調(diào)整,從而啟動(dòng)可靠,如通過調(diào)整極靴定位槽的位置可方便調(diào)整電機(jī)啟動(dòng)角度,當(dāng)啟動(dòng)角大于45度電角度且小于135度電角度時(shí),該電機(jī)轉(zhuǎn)子可實(shí)現(xiàn)雙方向啟動(dòng),通過調(diào)整極靴定位槽的形狀、大小、深度可調(diào)整電機(jī)啟動(dòng)前的定位力矩的大小。定子磁芯采用分體式結(jié)構(gòu),從而使得在齒身與外環(huán)部組裝之前可以采用雙飛叉繞線機(jī)進(jìn)行繞線,繞線生產(chǎn)效率高。
請(qǐng)參照?qǐng)D11,為本發(fā)明制冷設(shè)備的單相同步交流電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)電路的一實(shí)施例的電路原理圖。其中,電機(jī)的定子的繞組39和一集成電路70串聯(lián)于交流電源80兩端。集成電路70中集成有電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路,該驅(qū)動(dòng)電路可使電機(jī)在每次通電時(shí)均沿著一固定方向起動(dòng)。
圖12示出集成電路70的一種實(shí)現(xiàn)方式。該集成電路70包括殼體71、自殼體71伸出的兩個(gè)引腳73、以及封裝于殼體71內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電路,所述驅(qū)動(dòng)電路設(shè)于半導(dǎo)體基片上,包括用于檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)極性的檢測(cè)電路75、連接于兩個(gè)引腳73之間的可控雙向交流開關(guān)77、以及開關(guān)控制電路79,開關(guān)控制電路79被配置為依據(jù)檢測(cè)電路75檢測(cè)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)極性,控制可控雙向交流開關(guān)77以預(yù)定方式在導(dǎo)通與截止?fàn)顟B(tài)之間切換。
較佳的,開關(guān)控制電路79被配置為僅在交流電源80為正半周期且檢測(cè)電路75檢測(cè)到轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)為第一極性、以及交流電源80為負(fù)半周期且檢測(cè)電路75檢測(cè)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)為與第一極性相反的第二極性時(shí)使可控雙向交流開關(guān)77導(dǎo)通。該配置可使定子的繞組39在電機(jī)起動(dòng)階段僅沿著一固定方向拖動(dòng)轉(zhuǎn)子。
圖13示出集成電路70的另一種實(shí)現(xiàn)方式,與圖12的區(qū)別主要在于,圖13的集成電路還設(shè)有整流器74,與可控雙向交流開關(guān)77并聯(lián)于兩個(gè)引腳73之間,可以產(chǎn)生直流電提供給檢測(cè)電路75。本例中,檢測(cè)電路75較佳的為磁傳感器(也稱為位置傳感器),集成電路靠近轉(zhuǎn)子安裝以使磁傳感器能感知轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)變化??梢岳斫?,在更多實(shí)現(xiàn)方式中,檢測(cè)電路75也可以不設(shè)磁傳感器,而通過其他方式實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)變化的檢測(cè)。本發(fā)明實(shí)施例中,通過將電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路全部封裝在集成電路中,可降低電路成本,并提高電路的可靠性。此外,電機(jī)可不使用印刷電路板,只需要將集成電路固定在適合的位置后通過導(dǎo)線與電機(jī)的線組及電源連接。
本發(fā)明實(shí)施例中,定子繞組39與交流電源80串聯(lián)于兩節(jié)點(diǎn)A、B之間。交流電源80較佳的可以是市電交流電源,具有例如50赫茲或60赫茲的固定頻率,電流電壓例如可以是110伏、220伏、230伏等,輸入功率為6~20瓦。可控雙向交流開關(guān)77與串聯(lián)的定子的繞組39和交流電源80并聯(lián)于兩節(jié)點(diǎn)A、B之間??煽仉p向交流開關(guān)77較佳的為三端雙向晶閘管(TRIAC),其兩個(gè)陽極分別連接兩個(gè)引腳73??梢岳斫猓煽仉p向交流開關(guān)77也可例如由反向并聯(lián)的兩個(gè)單向晶閘管實(shí)現(xiàn),并設(shè)置對(duì)應(yīng)的控制電路以按照預(yù)定方式控制這兩個(gè)單向晶閘管。整流器74與可控雙向交流開關(guān)77并聯(lián)于兩個(gè)引腳73之間。整流器74將兩個(gè)引腳73之間的交流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電。檢測(cè)電路75可由整流器74輸出的低壓直流電供電,用于檢測(cè)單相同步交流電機(jī)10的轉(zhuǎn)子50的磁極位置,并輸出相應(yīng)信號(hào)。開關(guān)控制電路79與整流器74、檢測(cè)電路75和可控雙向交流開關(guān)77連接,被配置為依據(jù)檢測(cè)電路75檢測(cè)的轉(zhuǎn)子磁極位置信息和從整流器74獲取的交流電源80的極性信息,控制可控雙向交流開關(guān)77以預(yù)定方式在導(dǎo)通與截止?fàn)顟B(tài)之間切換,使定子的繞組39在電機(jī)起動(dòng)階段僅沿著前述的固定起動(dòng)方向拖動(dòng)轉(zhuǎn)子50旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明中,當(dāng)可控雙向交流開關(guān)77導(dǎo)通時(shí),兩個(gè)引腳73被短路,整流器74因無電流流過而不再耗電,因此能夠較大幅度地提高電能利用效率。
一實(shí)施例中,該交流電源80給電機(jī)的輸入電壓為120伏,60赫茲,輸入功率為14.2瓦,電機(jī)的轉(zhuǎn)子在穩(wěn)態(tài)階段以1800轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速恒速運(yùn)行,效率為70%。在其他實(shí)施方式中,電機(jī)的效率在50~80%。
圖14為本發(fā)明制冷設(shè)備的單相同步交流電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)電路的另一實(shí)施例的電路原理圖。其中,電機(jī)的定子的繞組39和一集成電路70串聯(lián)于交流電源80兩端。集成電路70中集成有電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路,該驅(qū)動(dòng)電路可使電機(jī)在每次通電時(shí)均沿著一固定方向起動(dòng)。本發(fā)明中,將電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路封裝在集成電路中,可降低電路成本,并提高電路的可靠性。
本發(fā)明中,可視實(shí)際情況,將整流器、檢測(cè)電路、開關(guān)控制電路、可控雙向交流開關(guān)全部或部分集成在集成電路中,例如,可以如圖12所示,在集成電路中僅集成檢測(cè)電路、開關(guān)控制電路和可控雙向交流開關(guān),而將整流器設(shè)于集成電路外部。
再例如,還可以如圖14和圖15的實(shí)施例所示,將降壓電路76與可控雙向交流開關(guān)77設(shè)于集成電路70之外,而在集成電路70中集成整流器74(可僅包括整流橋而不包括降壓電阻或其他降壓元件)、檢測(cè)電路75和開關(guān)控制電路79。本實(shí)施例中,將低功率部分集成在集成電路中,而將作為高功率部分的降壓電路76和可控雙向交流開關(guān)77設(shè)在集成電路70之外。在圖16所示的另一實(shí)施例中,也可將降壓電路76也集成在集成電路79中,而將可控雙向交流開關(guān)77設(shè)于集成電路70之外。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。