[實用新型]一種單相永磁同步電機驅(qū)動電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220617900.7
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN202940766U
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李先虎;孫冬晨
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山市順德區(qū)和而泰電子科技有限公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 莫瑤江

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種單相永磁同步電機的驅(qū)動電路。

背景技術(shù)

近年來，電力電子及變頻驅(qū)動技術(shù)日漸成熟，在三相永磁電機（PMSM）變頻驅(qū)動的基礎(chǔ)上，催生了一種結(jié)構(gòu)更簡單實用的單相永磁同步電機（SPMSM），其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示，是一種4極單相結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)子為永磁轉(zhuǎn)子。

對這種電機的驅(qū)動，目前都是仿照三相電機的驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)的，如圖2所示。對于中小功率的電機，其電源電路如圖3所示。

以上的電源電路和驅(qū)動電路的特點是直接仿照三相電機驅(qū)動橋，使用4只功率開關(guān)器件，成本花費較高，雖能滿足基本要求，但是仍有簡化的余地。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種低成本的單相永磁同步電機驅(qū)動電路。

采用以下技術(shù)方案：

一種單相永磁同步電機驅(qū)動電路，包括二倍壓整流雙電源電路，所述二倍壓整流雙電源電路的輸出端分別為直流輸出DC+、直流輸出DC-以及作為參考基準(zhǔn)的電源中線點DC0；電源中心點DC0與單相永磁電機的定子線圈的一個引線端A導(dǎo)通；在電源中心點DC0至引線端A之間設(shè)有電流傳感器CS1；所述直流輸出DC+電連通至功率開關(guān)管K1的輸入端Ka；所述直流輸出DC-電連通至功率開關(guān)管K2的輸入端Kb；功率開關(guān)管K1的輸出端Kb與功率開關(guān)管K2的輸出端Ka均電連通至單相永磁電機的定子線圈的另一個引線端B；功率開關(guān)管K1的門極G電連通至單相永磁電機的開關(guān)信號UH端；功率開關(guān)管K2的門極G電連通至單相永磁電機的開關(guān)信號UL端。

本實用新型通過二倍壓整流，獲得直流雙電壓電源，提供給單相永磁電機驅(qū)動電路，則可節(jié)省兩只價格貴重的功率開關(guān)管，而只需一對功率開關(guān)管即可。相應(yīng)地，對功率開關(guān)器件的驅(qū)動電路成本也相應(yīng)減少，而器件的減少可進(jìn)一步提高電路的可靠性。

附圖說明

圖1是單相永磁同步電機的工作原理圖；

圖2是現(xiàn)有的單相永磁同步電機的驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)圖；

圖3是現(xiàn)有的單相永磁同步電機的電源電路結(jié)構(gòu)圖；

圖4是實施例的驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型內(nèi)容作進(jìn)一步說明。

如圖4所示，本實施例的單相永磁同步電機驅(qū)動電路，包括二倍壓整流雙電源電路，所述二倍壓整流雙電源電路的輸出端分別為直流輸出DC+、直流輸出DC-以及作為參考基準(zhǔn)的電源中線點DC0。

本實施例中，二倍壓整流雙電源電路結(jié)構(gòu)如下：二極管D1的正極連通至電容E1的正極；電容E1的負(fù)極連通至電容E2的正極；電容E2的負(fù)極連通至二極管D2的負(fù)極；二極管D2的正極連通至二極管D1的負(fù)極；交流輸入端AC1連通至二極管D1的負(fù)極；交流輸入端AC2連通至電容E1的負(fù)極；電容E1的正極為直流輸出DC+；電容E1的負(fù)極為電源中心點DC0；電容E2的負(fù)極為直流輸出DC-。

電源中心點DC0與單相永磁電機的定子線圈的一個引線端A導(dǎo)通；在電源中心點DC0至引線端A之間設(shè)有電流傳感器CS1；所述直流輸出DC+電連通至功率開關(guān)管K1的輸入端Ka；所述直流輸出DC-電連通至功率開關(guān)管K2的輸入端Kb；功率開關(guān)管K1的輸出端Kb與功率開關(guān)管K2的輸出端Ka均電連通至單相永磁電機的定子線圈的另一個引線端B；功率開關(guān)管K1的門極G電連通至單相永磁電機的開關(guān)信號UH端；功率開關(guān)管K2的門極G電連通至單相永磁電機的開關(guān)信號UL端。

二倍壓整流雙電源電路的工作原理如下：二極管D1與電容E1對交流電源正半周整流儲能濾波；二極管D2與電容E2對交流電源負(fù)半周整流儲能濾波。電容E1、電容E2同時起到吸收來自電機的感應(yīng)電流，配合功率開關(guān)管K1、功率開關(guān)管K2中的續(xù)流二極管。

本實施例驅(qū)動電路的工作原理如下：根據(jù)電機永磁轉(zhuǎn)子的位置，功率開關(guān)管K1、功率開關(guān)管K2將互斥地輪流導(dǎo)通；

當(dāng)單相永磁電機的開關(guān)信號UH使功率開關(guān)管K1導(dǎo)通時，由儲能的電容E1提供電能，電流路徑如下：

電容E1的正極→功率開關(guān)管K1→定子線圈的引線端B→定子線圈繞組→定子線圈的引線端A→電容E1的負(fù)極。

當(dāng)單相永磁電機的開關(guān)信號UL使功率開關(guān)管K2導(dǎo)通時，由儲能的電容E2提供電能，電流路徑如下：

電容E2的正極→定子線圈的引線端A→定子線圈繞組→定子線圈的引線端B→功率開關(guān)管K2→電容E2的負(fù)極。

這樣，通過控制功率開關(guān)管K1、功率開關(guān)管K2的導(dǎo)通順序，即可起到對單相永磁電機的電流換向控制。