风机、泵、电机组件及用于电机驱动的集成电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种风机、泵、电机组件及用于电机驱动的集成电路，所述电机组件包括可由一交流电源供电的单相永磁同步电机及一集成电路，所述单相永磁同步电机包括定子和可相对定子旋转的永磁转子，所述定子包括定子铁心及缠绕于定子铁心上的定子绕组，其中，所述集成电路包括：壳体、自所述壳体伸出的若干引脚、以及封装于所述壳体内的可使所述单相永磁同步电机在每次通电时均沿着一固定方向起动的驱动电路。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电机的驱动电路，尤其涉及适用于驱动单相永磁同步电机的集成电路。
技术介绍
同步电机在起动过程中，定子的电磁体产生交变磁场，相当于一个正转一个反转磁场的合成磁场，这磁场拖动永磁转子发生偏摆振荡，如果转子的偏摆振荡幅度不断增加，最终可使转子向某一方向的旋转迅速加速至与定子的交变磁场同步。传统同步电机，为确保起动，电机的起动转矩设置通常较大，导致电机在工作点上运行效率较低。另一方面，由于交流电起始通电的极性以及永磁转子停止位置不固定，无法保证转子每次起动都沿同一个方向定向旋转，因此，在风扇、水泵等应用中，受转子驱动的叶轮通常采用低效率的直型径向叶片，导致风扇、水泵等本身的运行效率也较低。
技术实现思路
本技术的实施例提供一种电机组件，包括可由一交流电源供电的单相永磁同步电机及一集成电路，所述单相永磁同步电机包括定子和可相对定子旋转的永磁转子，所述定子包括定子铁心及缠绕于定子铁心上的定子绕组，其中，所述集成电路包括壳体、自所述壳体伸出的若干引脚、以及封装于所述壳体内的可使所述单相永磁同步电机在每次通电时均沿着一固定方向起动并旋转的驱动电路。较佳的，所述驱动电路设有：与所述定子绕组串联于用于连接所述交流电源的两端之间的可控双向交流开关、检测电路，用于检测所述永磁转子的磁场极性、以及开关控制电路，开关控制电路被配置为依据所述交流电源的极性和所述检测电路检测的转子磁场的极性，控制所述可控双向交流开关以预定方式在导通与截止状态之间切换。较佳的，所述开关控制电路被配置为仅在所述交流电源为正半周期且检测电路检测到转子磁场为第一极性、以及所述交流电源为负半周期且检测电路检测的转子磁场为与第一极性相反的第二极性时使所述可控双向交流开关导通。较佳的，所述驱动电路还设有整流器，用于产生至少提供给所述检测电路的直流电。较佳的，所述整流器设有降压电路。较佳的，所述整流器与所述双向交流开关并联。较佳的，所述可控双向交流开关为三端双向晶闸管。较佳的，所述检测电路中设有磁传感器，所述集成电路靠近所述转子安装以使所述磁传感器能感知所述转子的磁场极性及变化。可选的，所述检测电路中不设磁传感器。较佳的，所述集成电路中不设微处理器。较佳的，所述电机组件不设印刷电路板。较佳的，所述定子与永磁转子之间形成不均匀磁路，使所述永磁转子在静止时其极轴相对于定子的中心轴偏移一个角度。较佳的，所述转子包括至少一块永磁铁，所述定子绕组通电后所述转子在稳态阶段以60f/p圈/分钟的转速恒速运行，其中f是所述交流电源的频率，p是所述转子的极对数。本技术另一方面提供一种用于电机驱动的集成电路，包括：壳体、自所述壳体伸出的若干引脚、以及设于半导体基片上的开关控制电路，所述半导体基片和开关控制电路被封装于所述壳体内，所述驱动电路包括连接于两个引脚之间的可控双向交流开关、用于检测所述电机的转子磁场极性的检测电路、以及开关控制电路，所述开关控制电路被配置为依据所述检测电路检测的转子磁场极性，控制所述可控双向交流开关以预定方式在导通与截止状态之间切换。较佳的，所述集成电路只有两个引脚。本技术实施例的电路可保证电机每次通电时沿固定方向启动旋转。在风扇、水泵等应用中，可允许受转子驱动的叶轮采用弯曲型叶片，从而提高风扇、水泵的效率。另外，通过将电机的驱动电路全部或部分封装在集成电路中，可降低电路成本，并提高电路的可靠性。附图说明附图中：图1示出依据本技术一实施例的单相永磁同步电机；图2示出依据本技术一实施例的单相永磁同步电机的电路原理图；图3示出图2中的集成电路的一种实现方式的电路框图；图4示出图2中的集成电路的另一种实现方式的电路框图；图5示出图2的电机电路的一种实施例；图6示出图5中电机电路的波形图；图7至图9分别示出图2的电机电路的其他几种实施例；图10示出依据本技术另一实施例的单相永磁同步电机的电路原理图；图11示出图10中的集成电路的一种实现方式的电路框图；图12示出依据本技术另一实施例的单相永磁同步电机的电路原理图；图13所示为应用上述电机的水泵；图14所示为应用上述电机的风机。具体实施方式下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其他有益效果显而易见。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本技术加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为便于清晰描述，而并不限定比例关系。图1示出依据本技术一实施例的单相永磁同步电机。所述同步电机10包括定子和可相对定子旋转的转子11。定子具有定子铁心12及绕设于定子铁心12上的定子绕组16。定子铁心可由纯铁、铸铁、铸钢、电工钢、硅钢等软磁材料制成。转子11具有永磁铁，定子绕组16与一交流电源串联时转子11在稳态阶段以60f/p圈/分钟的转速恒速运行，其中f是所述交流电源的频率，p是转子的极对数。本实施例中，定子铁心12具有两相对的极部14。每一极部14具有极弧面15，转子11的外表面与极弧面15相对，两者之间形成基本均匀气隙13。本申请所称基本均匀的气隙，是指定子与转子之间大部分形成均匀气隙，只有较少部分为非均匀气隙。较佳的，定子极部的极弧面15上设内凹的起动槽17，极弧面15上除起动槽17以外的部分则与转子同心。上述配置可形成不均匀磁场，保证转子在静止时其极轴S1(示于图5)相对于定子极部14的中心轴S2倾斜一个角度，允许电机在驱动电路的作用下每次通电时转子可以具有起动转矩。其中转子的极轴S1指转子两个极性不同的磁极之间的分界线，定子极部14的中心轴S2指经过定子两个极部14中心的连线。本实施例中，定子和转子均具有两个磁极。可以理解的，在更多实施例中，定子和转子的磁极数也可以不相等，且具有更多磁极，例如四个、六个等。图2示出依据本技术一实施例的单相永磁同步电机10的电路原理图。其中，电机的定子绕组16和一集成电路18串联于交流电源24两端。集成电路18中集成有电机的驱动电路，该驱动电路可使电机在每次通电时均沿着一固定方向起动。图3示出集成电路18的一种实现方式。包括壳体19、自壳体19伸出的两个引脚21、以及封装于壳体内的驱动电路，所述驱动电路设于半导体基片上，包括用于检测电机的转子磁场极性的检测电路20、连接于两个引脚21之间的可控双向交流开关2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机组件，包括可由一交流电源供电的单相永磁同步电机及一集成电路，所述单相永磁同步电机包括定子和可相对定子旋转的永磁转子，所述定子包括定子铁心及缠绕于定子铁心上的定子绕组，其中，所述集成电路包括：壳体、自所述壳体伸出的若干引脚、以及封装于所述壳体内的可使所述单相永磁同步电机在每次通电时均沿着一固定方向起动并旋转的驱动电路。

【技术特征摘要】
1.一种电机组件，包括可由一交流电源供电的单相永磁同步电机及一集成电路，所述单相永磁同步电机包括定子和可相对定子旋转的永磁转子，所述定子包括定子铁心及缠绕于定子铁心上的定子绕组，其中，所述集成电路包括：壳体、自所述壳体伸出的若干引脚、以及封装于所述壳体内的可使所述单相永磁同步电机在每次通电时均沿着一固定方向起动并旋转的驱动电路。
2.如权利要求1所述的电机组件，其特征在于，所述驱动电路设有：
与所述定子绕组串联于用于连接所述交流电源的两端之间的可控双向交流开关；
检测电路，用于检测所述永磁转子的磁场极性；以及
开关控制电路，被配置为依据所述交流电源的极性和所述检测电路检测的转子磁场的极性，控制所述可控双向交流开关以预定方式在导通与截止状态之间切换。
3.如权利要求2所述的电机组件，其特征在于，所述开关控制电路被配置为仅在所述交流电源为正半周期且检测电路检测到转子磁场为第一极性、以及所述交流电源为负半周期且检测电路检测的转子磁场为与第一极性相反的第二极性时使所述可控双向交流开关导通。
4.如权利要求2所述的电机组件，其特征在于，所述驱动电路还设有整流器，用于产生至少提供给所述检测电路的直流电。
5.如权利要求4所述的电机组件，其特征在于，所述整流器设有降压电路。
6.如权利要求5所述的电机组件，其特征在于，所述整流器与所述双向交流开关并联。
7.如权利要求2至6任一项所述的电机组件，其特征在于，所述可控双向交流开关为三端双向晶闸管。
8.如权利要求2至6任一项所述的电机组件，其特征在于，所述检测电路中设有磁传感器，所述集成电路靠近所述转子安装以使所述磁传感器能感知所述转子的磁场极性及变化。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李越，孙持平，刘宝廷，王恩晖，信飞，杨圣骞，杨修文，刘立生，崔艳云，黄淑娟，
申请(专利权)人：德昌电机深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44