[發(fā)明專利]一種單相永磁同步電動機(jī)的啟動方法及啟動電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810009964.0
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN107911051A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王奔;王偉華;王志雙;薛利明;王艷濤;王薇薇;趙美麗
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫好力泵業(yè)有限公司
• 主分類號: H02P6/20
• 分類號: H02P6/20
• 代理公司: 北京金之橋知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11137
• 代理人: 陳旭燕,徐李娜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動機(jī)啟動技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種單相永磁同步電動機(jī)的啟動方法及啟動電路。

背景技術(shù)

對于單相永磁同步電動機(jī)來說，在實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的啟動驅(qū)動時，初始啟動是一個很難解決的問題。因?yàn)槭菃蜗嚯娫矗词须姡漕l率固定，磁場不能形成相位角，所以很難獲得初始啟動轉(zhuǎn)矩，故在帶有負(fù)載的情況下，電動機(jī)只能抖動，難以同步并運(yùn)行。

以往這種電動機(jī)的啟動與運(yùn)行，常規(guī)采用橋臂式的變頻器進(jìn)行驅(qū)動，因?yàn)樽冾l器可以改變其輸出頻率，使其根據(jù)電動機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速來控制輸出相應(yīng)的頻率，來達(dá)到同步的目的。但這樣做會大大的提高了同步電動機(jī)的總體成本，增加了其總體復(fù)雜程度。所以在單體成本要求嚴(yán)格的應(yīng)用場合很難得到推廣和被客戶采用。

鑒于以上這種情況，這種單相永磁同步電動機(jī)，在應(yīng)用中增加了一些機(jī)械結(jié)構(gòu)，來解決難以啟動問題。即，需要一個啟動零負(fù)載的慣性機(jī)構(gòu)，當(dāng)電動機(jī)獲得初步轉(zhuǎn)矩后，負(fù)載才能施加在電動機(jī)轉(zhuǎn)子上，從而帶動電動機(jī)旋轉(zhuǎn)做功，這種方法被現(xiàn)有的單相永磁同步電動機(jī)水泵廠家所廣泛應(yīng)用，但是這種方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性低，由于轉(zhuǎn)子與葉輪留有啟動間隙，使之在空載時轉(zhuǎn)子與葉輪撞擊產(chǎn)生噪音。

綜上，對于單相永磁同步電動機(jī)而言，如何實(shí)現(xiàn)一種簡單、可靠以及成本低廉的驅(qū)動電路和方法，顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種單相永磁同步電動機(jī)的啟動方法和啟動電路，該單相永磁同步電動機(jī)的啟動方法和啟動電路可在不改變電源頻率的情況下，實(shí)現(xiàn)了單相永磁同步電動機(jī)啟動，單相永磁同步電動機(jī)啟動快速簡單、噪音小。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

提供一種單相永磁同步電動機(jī)的啟動方法，包括轉(zhuǎn)變步驟：將對稱的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)椴粚ΨQ的交流電后供給電動機(jī)。

其中，所述轉(zhuǎn)變是將交流電的起始波進(jìn)行切削。

其中，所述切削方法是：判斷交流電的零點(diǎn)位置，在零點(diǎn)位置開始延遲時間A對交流電進(jìn)行斬波，其中，所述時間A不大于2毫秒，所述交流電為市電。

其中，所述斬波是有規(guī)律地間歇性斬波。

其中，所述有規(guī)律地間歇性斬波具體為所述時間A長短交替進(jìn)行。

其中，檢測電動機(jī)的工作狀態(tài)，在電動機(jī)未同步時執(zhí)行所述轉(zhuǎn)變步驟。

本發(fā)明還提供一種單相永磁同步電動機(jī)的啟動電路，包括用于將對稱的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)椴粚ΨQ的交流電后供給電動機(jī)的轉(zhuǎn)換電路。

其中，所述轉(zhuǎn)換電路包括用于將交流電的起始波進(jìn)行切削以形成不對稱的交流電的切削電路。

其中，所述切削電路包括用于判斷交流電的零點(diǎn)位置的同步電壓生成電路、斬波電路和用于控制斬波電路在交流電的零點(diǎn)位置開始延遲時間A進(jìn)行斬波的微處理器，其中，所述時間A不大于2毫秒，所述交流電為市電。

其中，所述同步電壓生成電路包括限流降壓電阻和第一鉗位二極管，交流電依次經(jīng)限流降壓電路和鉗位二極管后進(jìn)入微處理器。

其中，所述斬波電路包括雙向可控硅，所述雙向可控硅的第一陽極和第二陽極分別接交流電的火線和電動機(jī)的定子線圈，所述雙向可控硅的控制極接所述微處理器。

其中，所述微處理器控制斬波電路對交流電進(jìn)行有規(guī)律地間歇性斬波。

其中，所述有規(guī)律地間歇性斬波具體為所述時間A長短交替進(jìn)行。

其中，還包括接于電動機(jī)和微處理器之間的電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測電路。

其中，所述電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測電路包括降壓電阻和第二鉗位二極管，斬波電路輸出的電壓依次經(jīng)降壓電阻和鉗位二極管接至微處理器。

本發(fā)明的一種單相永磁同步電動機(jī)的啟動方法和啟動電路，將對稱的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)椴粚ΨQ的交流電后供給電動機(jī)，即使供給于被驅(qū)動電機(jī)的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)椴粚ΨQ的交流瞬變電壓后供給電動機(jī),從而使得電動機(jī)的磁場產(chǎn)生瞬變和不對稱，以獲得較大的啟動轉(zhuǎn)矩，從而有效地利用轉(zhuǎn)子的慣性，實(shí)現(xiàn)單向同步電動機(jī)的啟動，利用這種方法和電路可在不改變電源頻率、不判斷電源供電極性的情況下，實(shí)現(xiàn)了對單相永磁同步電動機(jī)啟動，單相永磁同步電動機(jī)啟動快速簡單、噪音小，這種方法和電路可用于單相永磁同步電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)、洗衣機(jī)排水泵等這種負(fù)載特性電器的帶負(fù)載啟動。

附圖說明

利用附圖對發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明的一種單相永磁同步電動機(jī)的啟動電路的電路示意圖。