[發明專利]電機組件及用于電機驅動的集成電路

在審

• 申請號: 201580052597.7
• 申請日: 2015-08-07
• 公開（公告）號: CN107251405A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 李越;孫持平;劉寶廷;王恩暉;信飛;楊圣騫;楊修文;劉立生;崔艷云;黃淑娟
• 申請（專利權）人: 德昌電機（深圳）有限公司
• 主分類號: H02P6/22
• 分類號: H02P6/22
• 代理公司: 深圳市德力知識產權代理事務所44265
• 代理人: 林才桂

一種電機組件及用于電機驅動的集成電路(18)。電機組件包括可由交流電源(24)供電的電機(10)及電機驅動電路。電機包括定子和可相對定子旋轉的轉子(11)。定子包括定子鐵芯(12)及纏繞于定子鐵芯上的定子繞組(16)。驅動電路包括一集成電路及與集成電路連接的可控雙向交流開關(26)。可控雙向交流開關與定子繞組串聯于被配置為連接交流電源的兩個端子之間。集成電路中集成有整流器(28)、檢測電路(20)及開關控制電路(30)至少其中兩個。開關控制電路被配置為依據交流電源的極性和檢測電路的轉子磁場的極性，控制可控雙向交流開關以預定方式在導通與截止狀態之間切換。因此集成電路可保證電機每次通電時沿固定方向啟動旋轉。

技術領域

本發明涉及電機的驅動電路，尤其涉及適用于驅動單相永磁同步電機的集成電路。

背景技術

同步電機在起動過程中，定子的電磁體產生交變磁場，相當于一個正轉一個反轉磁場的合成磁場，這磁場拖動永磁轉子發生偏擺振蕩，如果轉子的偏擺振蕩幅度不斷增加，最終可使轉子向某一方向的旋轉迅速加速至與定子的交變磁場同步。傳統同步電機，為確保起動，電機的起動轉矩設置通常較大，導致電機在工作點上運行效率較低。另一方面，由于交流電起始通電的極性以及永磁轉子停止位置不固定，無法保證轉子每次起動都沿同一個方向定向旋轉，因此，在風扇、水泵等應用中，受轉子驅動的葉輪通常采用低效率的直型徑向葉片，導致風扇、水泵等本身的運行效率也較低。

發明內容

本發明的實施例提供一種電機組件，包括可由交流電源供電的電機及電機驅動電路。電機包括定子和可相對定子旋轉的轉子。定子包括定子鐵芯及纏繞于定子鐵芯上的定子繞組。驅動電路包括一集成電路及與集成電路連接的可控雙向交流開。可控雙向交流開關與定子繞組串聯于被配置為連接交流電源的兩個端子之間。集成電路中集成有整流器、檢測電路及開關控制電路至少其中兩個。整流器用于產生至少提供給檢測電路的直流電壓。檢測電路用于檢測轉子的磁場極性。開關控制電路被配置為依據交流電源的極性和檢測電路檢測的轉子磁場的極性，控制可控雙向交流開關以預定方式在導通與截止狀態之間切換。

較佳的，所述開關控制電路被配置為僅在所述交流電源為正半周期且檢測電路檢測到轉子磁場為第一極性、以及所述交流電源為負半周期且檢測電路檢測的轉子磁場為與第一極性相反的第二極性時使所述可控雙向交流開關導通。

較佳的，所述驅動電路還包括與所述整流器連接的降壓器。

較佳的，所述整流器和降壓器連接于兩個節點之間形成一支路，所述雙向交流開關與所述支路并聯。

較佳的，所述驅動電路還包括用于穩定所述直流電壓的穩壓器，所述整流器、降壓器、穩壓器、檢測電路、開關控制電路均被集成在所述集成電路內。

可選的，所述整流器集成在所述集成電路內，所述降壓器設于所述集成電路外部。

較佳的，所述集成電路內還集成有用于穩定所述直流電壓的穩壓器。

較佳的，所述可控雙向交流開關為三端雙向晶閘管。

較佳的，所述檢測電路中設有磁傳感器，所述集成電路靠近所述轉子安裝以使所述磁傳感器能感知所述轉子的磁場極性及變化。

可選的，所述檢測電路中不設磁傳感器。

較佳的，所述驅動電路中不設微處理器。

較佳的，所述電機組件不設印刷電路板。

較佳的，所述電機為單相永磁同步電機，所述轉子包括至少一塊永磁鐵，所述定子與永磁轉子之間形成不均勻磁路，使所述永磁轉子在靜止時其極軸相對于定子的中心軸偏移一個角度，所述定子繞組通電后所述轉子在穩態階段以60f/p圈/分鐘的轉速恒速運行，其中f是所述交流電源的頻率，p是所述轉子的極對數。