[發明專利]用于同步馬達的電子啟動控制設備

無效

• 申請號: 200610143217.3
• 申請日: 2006-10-31
• 公開（公告）號: CN101174804A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 謝國權;王恩暉
• 申請（專利權）人: 德昌電機股份有限公司
• 主分類號: H02P1/46
• 分類號: H02P1/46;H02P6/20;H02P6/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 原紹輝;譚祐祥

技術領域

本發明涉及用于控制同步馬達的永磁體轉子的電子啟動控制設備，使得旋轉僅發生在一個方向上，且也涉及具有所述的電子啟動控制設備的同步馬達。

背景技術

已知用于同步馬達的電子啟動控制設備。然而，這些電子啟動控制設備僅涉及啟動馬達，這是有問題的，因為轉子必須在非常短的時期內實現與電網頻率電源同步速度。一個這樣的設備在EP0574823A中建議。

標準的或典型的同步馬達的轉子在兩個方向中的任一個方向上旋轉。因此，轉子僅能驅動雙向設備，例如用于洗衣機或洗碗機的排水泵的葉片或葉輪。典型地，雙向設備因此將不如單向設備有效。

同步馬達的其他共同的缺點是轉子可能極難在非常低的額定電網電壓下轉動，例如額定電網電壓的+/-30％，和在非常高的額定電網電壓下傾向于發生轉子去磁。

可靠性和成本效益也是非常重要的因素。

本發明尋求提供對這些問題的解決方案。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了電子啟動控制設備用于單向旋轉同步馬達的永磁體轉子，設備包括：用于串聯連接到同步馬達的定子的繞組的靜態開關；和用于檢測同步馬達的轉子位置和用于提供相應的輸出的位置傳感器；其特征在于設備包括AC到AC轉換器，AC到AC轉換器具有來自與同步馬達的定子串聯的固定頻率的交流電壓源的輸入和從電壓輸入得到的單一的輸出；設備還包括XNOR單元，XNOR單元具有與AC到AC轉換器的輸出連通的第一輸入、與位置傳感器的輸出連通的第二輸入和與靜態開關連通的輸出，靜態開關可由來自XNOR單元的信號輸出控制，使得同步馬達的轉子僅在單一的方向旋轉。

優選地，AC到AC轉換器為移相器。

優選地，AC到AC轉換器具有兩個電壓輸入(V_a′；V_b′)。

優選地，二極管連接到移相器的電壓輸入的一個(V_b′)。

優選地，靜態開關為三端雙向可控硅開關。

優選地，位置傳感器為霍爾效應傳感器。

優選地，AC到AC轉換器輸出具有范圍在90度到180度的相位滯后(λ)的信號(v_con；v_con′)。

優選地，固定的頻率在50Hz到60Hz范圍內。

根據本發明的第二方面，提供了電子啟動控制設備用于單向地旋轉同步馬達的永磁體轉子，設備包括：用于串聯連接到同步馬達的定子的繞組的靜態開關；和用于檢測同步馬達的轉子的位置且用于提供相應的輸出的位置傳感器；其特征在于設備包括移相器，移相器具有兩個來自與同步馬達的定子串聯的固定頻率的交流電壓源的電壓輸入和從電壓輸入得到的單一的輸出；設備還包括XNOR單元，XNOR單元具有與移相器的輸出連通的第一輸入、與位置傳感器的輸出連通的第二輸入和與靜態開關連通的輸出，靜態開關可由來自XNOR單元的信號輸出控制，使得同步馬達的轉子僅在單一的方向旋轉。

根據本發明的第三方面，提供了具有永磁體轉子和與固定頻率的交流電壓源串聯連接的定子的同步馬達，馬達包括根據本發明第一或第二方面的電子啟動控制設備，由電子啟動控制設備控制轉子僅在一個方向旋轉。

優選地，同步馬達進一步包括可由轉子驅動的單向葉片。

附圖說明

現在將僅通過例子參考附圖更特定地描述本發明，其中：

圖1是具有兩個定子極和永磁體轉子的同步馬達的示意性視圖，且示出了用于轉子的位置傳感器；

圖2示出了同步馬達以其運行的電網電壓和電流的總的波形的曲線圖，且示出了位置傳感器的輸出信號；

圖3示出了根據本發明的第一方面的電子啟動控制設備的第一實施例的電路圖，電子啟動控制設備用于在單一方向上啟動馬達的轉子；

圖4a到圖4c示出了類似于圖1的同步馬達的示意性視圖且示出了曲線圖，曲線圖示出了啟動原理以實現轉子的單向旋轉；

圖5a到圖5c分別示出了當轉子在重載下運轉時的電壓、電流和位置信號的波形圖；從移相器輸出的信號；和當馬達在輕載下運轉時的電壓、電流和位置信號的波形圖；

圖6示出了變化的電壓和由電子啟動控制設備的移相器輸出的信號之間的對比；和

圖7是根據本發明的第二方面的電子啟動控制設備的第二實施例的電路圖，它類似于圖3示出的電路圖。

具體實施方式

首先參考附圖的圖1到圖6，同步馬達10包括固定的定子12、可旋轉地位于定子12的極片之間的轉子14和形成在定子12的極片上或鄰近定子12的極片形成且串聯連接的繞組16。