电机驱动装置、电机组件及负载驱动装置制造方法及图纸

一种电机驱动装置、电机组件及负载驱动装置，包括：脉冲电路、计数器、译码器和双向电子开关；脉冲电路用于将交流电源的交流电压转换成与交流电压的正半波串同步的矩形工作脉冲；计数器分别与脉冲电路和译码器相连接，用于根据矩形工作脉冲向译码器输出计数值；译码器，用于在电机启动时根据计数值输出高/低变化的电平信号，电平信号与矩形工作脉冲通过触发双向电子开关为电机提供按照指定波数控制规律变化的正半波串和负半波串交替的启动电压，并当正半波串和负半波串的波头数减少至一预定数值时，输出触发高电平使双向电子开关全通电。本申请可以解决单相同步电机启动时旋转方向不定、启动振动以及启动失败的问题。

【技术实现步骤摘要】
电机驱动装置、电机组件及负载驱动装置
本申请涉及电子
，电机驱动装置特别是涉及一种电机驱动装置、使用该电机驱动装置的电机组件及负载驱动装置。
技术介绍
单相同步电机具有体积小、重量轻、效率高、能耗低、结构简单、工作可靠、维护方便等优点，能够适应电机小型轻量化和高输出功率的发展要求，因而越来越多地被应用于家用电器、电动工具、医疗器械以及轻工设备中。单相同步电机的定子绕组在接通交变电源时，会产生与电压频率一致的脉动磁场，根据双旋转磁场理论，该脉动磁场可以分解成一正一反两个转速相同、方向相反的旋转磁场，这两个旋转磁场的幅值各为脉动磁场幅值的一半，当转子磁极正对定子磁极静止时，这两个旋转磁场在转子中会产生两个大小相等、方向相反的同步速转矩，使得合成转矩为0，转子无法自动旋转，即单相同步电机无法自动启动。在现有技术中，通常采用在单相同步电机的定子绕组和转子绕组之间设置不均匀气隙的方式，使转子磁极停在预启动位置，此时两个旋转磁场对转子产生的合成转矩不为0，从而在通电时转子能够自动旋转，实现单相同步电机在通电时的自动启动。但是，由于在接通电源时脉动磁场的起始相位是随机的，无法确定转子受到的合成转矩的方向，导致在启动时转子可能顺时针旋转也可能逆时针旋转，同时由于转子的存在往往不能在一个交流电源周期内进入同步，因此采用该现有技术的单相同步电机在启动时存在旋转方向不定、启动失败及振动噪声的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供一种电机驱动装置、使用该电机驱动装置的电机组件及负载驱动装置，以解决单相同步电机在启动时的旋转方向不定、振动噪声大、以及电源启动频率高导致的失步的问题。为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：一种电机驱动装置，用于控制同步电机的启动，包括：脉冲电路、计数器、译码器和双向电子开关；所述脉冲电路用于将交流电源的交流电压转换成与所述交流电压的正半波串同步的矩形工作脉冲；所述计数器分别与所述脉冲电路和所述译码器相连接，用于根据所述矩形工作脉冲向所述译码器输出计数值；所述译码器，用于在电机启动时根据所述计数值输出高/低变化的电平信号，所述电平信号与所述矩形工作脉冲通过触发所述双向电子开关为所述电机提供按照指定波数控制规律变化的正半波串和负半波串交替的启动电压，并当所述正半波串和负半波串的波头数减少至一预定数值时，输出触发电平使所述双向电子开关全通电。优选地，所述电平信号与所述矩形工作脉冲通过触发所述双向电子开关导通，使所述电机按波数控制规律交替接收所述正半波串和负半波串，并逐渐减少交替输出的所述正半波串和所述负半波串的波头数。优选地，所述译码器控制所述电平信号的高/低变化频率以等差或非等差递减。优选地，在所述正半波串和负半波串的波头数减少到1时，通过所述双向电子开关为所述同步电机完全接通所述交流电源，进入同步运行状态。优选地，在所述单相同步电机启动前，所述译码器输出定位所需的高电平，所述高电平与所述矩形工作脉冲提供控制所述双向电子开关单向导通的定位触发电流，向所述电机提供定位的若干个定位波头串，所述定位波头串用于使所述电机的转子按指定磁极停在启动预设位置。优选地，所述定位波头串为正向波头串或者负向波头串。优选地，所述脉冲电路包括：限幅整流电路、滤波稳压电路、整形电路；所述滤波稳压电路通过所述限幅整流电路与所述交流电源相连接；所述限幅整流电路通过所述滤波稳压电路为所有电路提供直流稳压工作电源；所述整形电路用于将所述直流稳压工作电源转化为与所述交流电源的正半波同步的所述矩形工作脉冲。优选地，还包括：与门、同或门、或门和驱动电路；所述电平信号与所述矩形工作脉冲通过所述与门、或门和所述驱动电路触发所述双向电子开关为所述电机提供按照指定波数控制规律变化的正半波串和负半波串交替的启动电压；所述触发高电平通过所述或门和所述驱动电路触发所述双向电子开关为所述电机提供所需正负半波全导通的运行电压；所述高电平与所述矩形工作脉冲通过所述同或门、或门和所述驱动电路控制所述双向电子开关全通电。一种电机组件，包括电机及与所述电机串接于交流电源两端的如上述任一项所述的电机驱动装置，所述电机包括定子和可相对定子旋转的永磁转子，所述定子包括定子磁芯及缠绕于定子磁芯上的定子绕组，所述定子绕组与所述双向电子开关串接于所述交流电源两端。一种负载驱动装置，包括上述的电机组件及由所述电机组件驱动的负载。优选地，所述负载驱动装置还包括一离合器，所述电机组件通过所述离合器驱动所述负载。优选地，所述离合器为弹簧离合器、离心离合器、摩擦离合器或电磁离合器。优选地，所述负载驱动装置包括家用电器、电动工具、医疗器械或者轻工设备。由以上本申请提供的技术方案可见，相对于现有技术，本申请方案的电机驱动装置在需要启动单相同步电机时，控制向单相同步电机起始输出指定的正半波串或者负半波串电压，就可以控制转子受到磁场转矩的方向，使单相同步电机正向启动或者反向启动，这样就可以解决单相同步电机在启动时的旋转方向不定的问题，进一步脉冲串波头数的逐步减少，也使定子磁场转速逐步加快，最终实现电源全导通，电机平稳的进入同步速运行。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于采用本原理，用软、硬件运算电路、FPGA、ASIC电路实现本方案来讲，均在本专利保护范围。图1a与图1b为本申请实施例提供的一种单相同步电机的电机驱动装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的单相永磁同步电机的结构示意图；图3为本申请实施例提供的电机驱动装置的结构示意图；图4为本申请实施例提供的电机驱动装置的输出控制波形示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图对本申请作进一步的详细说明。图1为本申请实施例提供的一种单相同步电机带负载系统的结构示意图。参照图1所示，本申请实施例提供的单相同步电机的电机驱动装置，用于实现对单相同步电机的定位、启动、运行控制，包括：电机驱动装置1，用于对交流电源向所述单相同步电机输出的交流电压进行波头数控制，形成包括正半波串和负半波串交替变化，波头数逐步减少的电压，再将所述正半波串或者所述负半波串输出到所述单相同步电机10，控制所述单相同步电机10的定位、启动，并在所述单相同步电机10启动后，向所述单相同步电机交替输出所述正半波串和所述负半波串，使电机进入同步运转。在本申请实施例中，交流电源用于向所述单相同步电机供电，所述单相同步电机为单相永磁(或励磁)同步电动机，并采用定子、转子铁芯不均匀磁路(如附加槽、附加极、附加孔等)，以使电机转子磁极可以停在预定起始位置上，图1a)为在单相同步电机的上部连接电机驱动装置的接线图，图1b)为在单相同步电机的下部连接电机驱动装置的接线图。在图1a)与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机驱动装置，用于控制同步电机的启动，其特征在于，包括：脉冲电路、计数器、译码器和双向电子开关；所述脉冲电路用于将交流电源的交流电压转换成与所述交流电压的正半波串同步的矩形工作脉冲；所述计数器分别与所述脉冲电路和所述译码器相连接，用于根据所述矩形工作脉冲向所述译码器输出计数值；所述译码器，用于在电机启动时根据所述计数值输出高/低变化的电平信号，所述电平信号与所述矩形工作脉冲通过触发所述双向电子开关为所述电机提供按照指定波数控制规律变化的正半波串和负半波串交替的启动电压，并当所述正半波串和负半波串的波头数减少至一预定数值时，输出触发电平使所述双向电子开关全通电。

【技术特征摘要】
1.一种电机驱动装置，用于控制同步电机的启动，其特征在于，包括：脉冲电路、计数器、译码器和双向电子开关；所述脉冲电路用于将交流电源的交流电压转换成与所述交流电压的正半波串同步的矩形工作脉冲；所述计数器分别与所述脉冲电路和所述译码器相连接，用于根据所述矩形工作脉冲向所述译码器输出计数值；所述译码器，用于在电机启动时根据所述计数值输出高/低变化的电平信号，所述电平信号与所述矩形工作脉冲通过触发所述双向电子开关为所述电机提供按照指定波数控制规律变化的正半波串和负半波串交替的启动电压，并当所述正半波串和负半波串的波头数减少至一预定数值时，输出触发电平使所述双向电子开关全通电。2.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，所述电平信号与所述矩形工作脉冲通过触发所述双向电子开关导通，使所述电机按波数控制规律交替接收所述正半波串和负半波串，并逐渐减少交替输出的所述正半波串和所述负半波串的波头数。3.根据权利要求1所述电机驱动装置，其特征在于，所述译码器控制所述电平信号的高/低变化频率以等差或非等差递减。4.根据权利要求2所述的电机驱动装置，其特征在于，在所述正半波串和负半波串的波头数减少到1时，通过所述双向电子开关为所述同步电机完全接通所述交流电源，进入同步运行状态。5.根据权利要求1中任意一项所述的电机驱动装置，其特征在于，在所述单相同步电机启动前，所述译码器输出定位所需的高电平，所述高电平与所述矩形工作脉冲提供控制所述双向电子开关单向导通的定位触发电流，向所述电机提供定位的若干个定位波头串，所述定位波头串用于使所述电机的转子按指定磁极停在启动预设位置。6.根据权利要求5所述的电机驱动装置，其特征在于，所述定位波头串为正向波头串或者负向...

【专利技术属性】
技术研发人员：李越，刘立生，张亚明，王勇，
申请(专利权)人：德昌电机深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44