[發(fā)明專利]一種單相電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的小型通風(fēng)機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710097792.2
• 申請(qǐng)日: 2017-02-23
• 公開（公告）號(hào): CN106870414B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉露微
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江門市金羚排氣扇制造有限公司
• 主分類號(hào): F04D25/08
• 分類號(hào): F04D25/08;F04D27/00;H02P6/20;H02P6/06;H02P6/17;H02P6/10;H02P25/04
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一種單相電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的小型通風(fēng)機(jī)，包括預(yù)定轉(zhuǎn)向的葉輪，電動(dòng)機(jī)定子和永磁轉(zhuǎn)子間氣隙的寬度于每極下沿預(yù)定轉(zhuǎn)向收窄；定子為2極時(shí)葉輪直徑100mm以內(nèi)或者為4極時(shí)150mm以內(nèi)；單相橋式整流電路，定子繞組經(jīng)其交流端接往單相電源，一全控型電力電子器件直接或串聯(lián)一電流檢測電路跨接其直流端；控制器的內(nèi)置程序使該電力電子器件在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和主磁通軸線的相反方向與永磁磁通軸線相交為規(guī)定銳角角度時(shí)接通電源半波，在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和在主磁通軸線與永磁磁通軸線方向完全或接近相反時(shí)以脈沖控制方式接通電源半波，并在該二軸線方向完全或接近相同時(shí)，切斷電源半波。該設(shè)計(jì)使該通風(fēng)機(jī)能以單相電源定向啟動(dòng)和調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)，無需風(fēng)門調(diào)節(jié)送風(fēng)量，達(dá)到高能效。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種單相電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的小型通風(fēng)機(jī)，尤其涉及其機(jī)械、電磁結(jié)構(gòu)和控制方法的配合；在國際專利分類表中，分類屬于F04D 25/08。

背景技術(shù)

小型通風(fēng)機(jī)使用廣泛，運(yùn)行時(shí)間長，頗需制造低成本和運(yùn)行節(jié)能。針對(duì)傳統(tǒng)小型通風(fēng)機(jī)以異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)效率偏低的情況，現(xiàn)有技術(shù)提出改由永磁同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。但同步電動(dòng)機(jī)難以如異步電動(dòng)機(jī)那樣可以比較經(jīng)濟(jì)的手段調(diào)速，其以同步轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)的通風(fēng)機(jī)固定的輸出特性只能在設(shè)備中借助風(fēng)門等調(diào)節(jié)以滿足使用要求，該調(diào)節(jié)必導(dǎo)致流體能量損失而降低了設(shè)備能效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提出一種由單相電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的小型通風(fēng)機(jī)，可以較高的能效用于設(shè)備，但成本較低。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，一種單相電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的小型通風(fēng)機(jī)，包括：

——按預(yù)定旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的葉輪；

——直接驅(qū)動(dòng)所述葉輪的電動(dòng)機(jī)，其定子繞組按規(guī)定繞向經(jīng)控制電路接往單相電源，與定子極數(shù)相同的永磁轉(zhuǎn)子與定子間氣隙的寬度于每一極下沿規(guī)定旋轉(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，沿所述旋轉(zhuǎn)方向偏轉(zhuǎn)一銳角角度；

其特征在于：所述定子的極數(shù)為2極，葉輪直徑不大于100mm；或者定子的極數(shù)為4極，葉輪直徑不大于150mm；所述控制電路包括：

a)單相橋式整流電路，所述繞組經(jīng)該整流電路的交流端接往所述單相電源，一全控型電力電子器件直接或串聯(lián)一電流檢測電路跨接該整流電路的直流端；

b)檢測電路，檢測所述轉(zhuǎn)子的極性狀態(tài)和所述單相電源供給所述繞組的電壓極性，以確定轉(zhuǎn)子各極穿越氣隙的永磁磁通軸線方向和所述單相電源在定子各極產(chǎn)生穿越氣隙的主磁通軸線方向；

c)含內(nèi)置程序的控制器，其輸出接往所述全控型電力電子器件的控制端，所述內(nèi)置程序含按檢測電路檢測到的信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述全控型電力電子器件，逐個(gè)半波控制所述單相電源輸入所述繞組的控制步驟；所述步驟包括：

——在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，所述電力電子器件在所述主磁通軸線的相反方向與永磁磁通軸線相交為所述銳角角度時(shí)開通此時(shí)的電源半波，并持續(xù)至該半波到零時(shí)切斷；

——在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述電力電子器件在所述主磁通軸線與永磁磁通軸線方向完全相反或接近相反時(shí)，以脈沖控制方式開通此時(shí)的電源半波，并在永磁轉(zhuǎn)子因此轉(zhuǎn)動(dòng)至該二軸線方向完全相同或接近相同時(shí)，完全切斷此時(shí)的電源半波。

實(shí)驗(yàn)表明，該巧妙控制經(jīng)濟(jì)實(shí)用，使該結(jié)構(gòu)的通風(fēng)機(jī)能以單相電源定向起動(dòng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)，因而無需在設(shè)備中借助風(fēng)門等節(jié)制風(fēng)量，減少能量損失。

所述控制電路的典型設(shè)計(jì)包括：

——由4個(gè)二極管組成的整流橋(4)，其一交流端經(jīng)繞組(102)串聯(lián)接往單相電源一極(L)，另一交流端接往單相電源另一極(N)，晶體三極管(44)的集電極連接整流橋(4)直流正端，發(fā)射極串聯(lián)第1電阻(45)連接整流橋(4)的直流負(fù)端；