[實用新型]一種單相變頻調速永磁同步電機

有效

• 申請號: 201720288674.5
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN206878731U
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 薛曉明;時倩
• 申請（專利權）人: 常州信息職業技術學院
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/26;H02P25/04;H02P27/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種單相變速永磁同步電機，特別是涉及一種采暖、通風與空調風機用單相變速永磁同步電機，屬于電機領域。

背景技術

單相風扇電機在采暖、通風與空調小功率風機領域得到了廣泛應用，考慮到成本因素，目前普遍采用電容啟動或電容運轉單相的異步電機與永磁同步電機，但效率不高，單機功率雖然不大，但使用數量很多，電能浪費十分嚴重。因此，許多廠商紛紛推出高效率的三相永磁同步電機，因成本較高，主要應用在大功率的風機領域，在小功率風機領域難以推廣。

實用新型內容

針對現有存在不足，本實用新型提供一種高效節能、結構簡單、無需啟動或運轉電容、成本低廉、可變速的單相永磁同步電機。

下面說明本實用新型所涉及的工作原理。

電容運轉單相永磁同步電機系統結構圖如圖1所示，根據永磁同步電機的理論，電機的效率η為：

式中分別為α繞組和β繞組軸轉子磁鏈，v_α、v_β分別為α和β繞組的電壓，i_α、i_β分別為α和β繞組的電流，n為電機轉速。

從公式(1)中可以發現，如果v_β等于0，即β繞組短路，那么電機的效率將能得到一定的提高。

根據上述的構思，本實用新型采用下述技術方案，包括直流電源E、H橋逆變器、永磁同步電機、單片機和驅動電路。

所述的H橋逆變器包括開關器件T1、開關器件T2、開關器件T3、開關器件T4，開關器件T1的D極、開關器件T3的D極、直流電源E正端匯接，開關器件T2的S極、開關器件T4的S極、直流電源E負端匯接后接地。

所述的永磁同步電機包括α繞組、β繞組兩個定子繞組，α繞組和β繞組空間上垂直，β繞組的兩端短接，α繞組的上端與開關器件T1的S極、開關器件 T2的D極匯接，α繞組的下端與開關器件T3的S極、開關器件T4的D極匯接。

所述的單片機采用R8C2L，單片機的P21引腳與驅動電路的HIN1引腳、 HIN2引腳連接，單片機的P23引腳與驅動電路的LIN1引腳、LIN2引腳連接。

所述的驅動電路采用IR2130，驅動電路的HO1引腳與開關器件T1的G極連接，驅動電路的HO2引腳與開關器件T3的G極連接，驅動電路的LO1引腳與開關器件T2的G極連接，驅動電路的LO2引腳與開關器件T4的G極連接。

本實用與現有技術相比較，α繞組接到H橋逆變器，而β繞組短接，不從電源吸收功率，其電流只在繞組內部循環，用以產生旋轉磁場，因此，具有高效節能、結構簡單、無需啟動或運轉電容、成本低廉、可變速的特點。

附圖說明

圖1是電容運轉單相永磁同步電機系統結構圖。

圖2是本實用新型的系統結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對實用新型作進一步說明。

如圖2所示，本實用新型的一種單相變頻調速永磁同步電機包括直流電源E、 H橋逆變器、永磁同步電機、單片機和驅動電路。H橋逆變器包括開關器件T1、開關器件T2、開關器件T3、開關器件T4，開關器件T1的D極、開關器件T3 的D極、直流電源E正端匯接，開關器件T2的S極、開關器件T4的S極、直流電源E負端匯接后接地；永磁同步電機包括α繞組、β繞組兩個定子繞組，α繞組和β繞組空間上垂直，β繞組的兩端短接，α繞組的上端與開關器件T1的 S極、開關器件T2的D極匯接，α繞組的下端與開關器件T3的S極、開關器件T4的D極匯接；單片機采用R8C2L，單片機的P21引腳與驅動電路的HIN1 引腳、HIN2引腳連接，單片機的P23引腳與驅動電路的LIN1引腳、LIN2引腳連接；驅動電路采用IR2130，驅動電路的HO1引腳與開關器件T1的G極連接，驅動電路的HO2引腳與開關器件T3的G極連接，驅動電路的LO1引腳與開關器件T2的G極連接，驅動電路的LO2引腳與開關器件T4的G極連接。

本實用新型的工作過程是：

系統啟動后，單片機R8C2L產生壓頻比恒定的PWM波通過驅動模塊IR2130 分別送到H橋逆變器的四個開關器件經放大后送到永磁電機的α繞組，電機即開始運轉。改變R8C2L的P35腳電壓，可以調節電機的速度。

上述具體實施方式用來解釋本實用新型，而不是對本實用新型進行限制，在本實用新型的精神和權利要求的保護范圍內，對本實用新型做出的任何修改和改變，都落入本實用新型的保護范圍內。